ES2863502T3

ES2863502T3 - Sistema de control de frenos

Info

Publication number: ES2863502T3
Application number: ES17787579T
Authority: ES
Inventors: Trevor Michael Mennie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: GB201701156D0; GB201715652D0; GB2555004B; WO2018069727A1; GB2555004A; GB201709400D0; US11040708B2; US20190351890A1; EP3526090B8; EP3526090B1; EP3526090A1; GB201617506D0

Abstract

Un sistema de control de frenos (100; 600; 700; 800) para un vehículo, comprendiendo el sistema de control de frenos: un cilindro maestro (10); una línea de freno para comunicar el líquido de frenos entre el cilindro maestro (10) y un freno; un depósito de fluidos (102) en comunicación de fluido con la línea de freno durante condiciones de no frenado; y medios para mover de manera selectiva líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos (110; 310,312; 510; 610; 710; 810); caracterizado porque los medios para mover de manera selectiva líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos comprenden medios para extraer gas del depósito de fluidos que se configura para mover el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en dirección hacia el cilindro maestro (10), en condiciones de no frenado.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de control de frenos

La presente invención se refiere a un sistema de control de frenos para un vehículo, un procedimiento para controlar un sistema de frenos de un vehículo, y un sistema de frenos para un vehículo.

Los sistemas de frenos para vehículos, como un automóvil, comprenden típicamente un rotor de freno (o "disco de freno") fijo a la rueda del vehículo. El disco de freno (también conocido como rotor de freno y que puede ser un disco o un tambor) gira con la rueda cuando el vehículo está en movimiento. Con los frenos de disco, normalmente se coloca un par de pastillas de freno con la pastilla de freno respectiva a cada lado del disco de freno, y las pastillas de freno normalmente se ponen en contacto firme con el disco de freno mediante pinzas de freno. Con los frenos de tambor, las pastillas de freno se colocan normalmente en el interior del tambor de freno y se fuerzan hacia afuera para hacer contacto firme con el tambor de freno. Las pastillas de freno típicamente están fijas a una parte estática del vehículo y no giran con la rueda cuando el vehículo está en movimiento. Cuando se activa el freno, la pastilla de freno se presiona firmemente contra el disco de freno, y la fricción entre la pastilla de freno estática y el rotor giratorio hace que la velocidad de rotación del rotor, y por lo tanto la velocidad de rotación de la rueda, disminuya. Esto a su vez ralentiza el vehículo.

Cuando el freno no está activado, las pastillas de freno generalmente se colocan muy cerca del rotor del freno de manera que la distancia que debe recorrer la pastilla de freno para hacer contacto firme con el rotor del freno sea pequeña y el tiempo de activación del freno sea menor. Este es particularmente el caso de los frenos accionados hidráulicamente, en los que un pistón que se proporciona en el pedal del freno del vehículo para accionar el freno está en comunicación hidráulica con un pistón que se proporciona en la pastilla de freno para mover la pastilla en contacto con el rotor. El pistón del pedal del freno tiene un diámetro más pequeño que el pistón de la pastilla de freno, de manera que un movimiento mayor/menor fuerza proporcionada en el pedal del freno para activar el freno se convierte en un movimiento mucho más pequeño pero una fuerza mucho mayor en la pastilla de freno para mover la pastilla. Por tanto, con frenos accionados hidráulicamente, típicamente la distancia entre la pastilla de freno y el rotor de freno es necesariamente pequeña de manera que la pastilla de freno pueda aplicar una cantidad apropiada de fuerza.

Una pequeña distancia entre una pastilla de freno y un rotor de freno también puede reducir la cantidad de restos que puede acumularse entre la pastilla de freno y el rotor de freno, y puede mantener la pastilla de freno seca al reducir la cantidad de entrada de agua. En algunos arreglos, las pastillas de freno pueden incluso colocarse en contacto ligero con el rotor del freno incluso cuando el freno no se está activando para minimizar la distancia y el tiempo para activar el freno.

Después de frenar, la fuerza aplicada por el sistema hidráulico a los pistones se reduce o elimina. El sistema de frenos puede volver a su configuración previa al frenado, es decir con una pequeña distancia entre la pastilla de freno y el rotor de freno.

Sin embargo, existe un problema con estos arreglos porque, después del frenado, todavía puede estar presente una fuerza de frenado no deseada en forma de arrastre entre la superficie de frenado de la pastilla de freno y el rotor. Cuanto mayor sea la fuerza del pedal del freno aplicada durante el frenado, mayor será la resistencia que se genera, y que el vehículo debe superar. Este efecto de arrastre se debe a que el líquido de frenos comprime el sello del pistón de la pinza hasta tal punto que el pistón no puede soltarse del agarre del sello, ya que no existe una fuerza directa o externa para devolver los pistones y el líquido hidráulico (de frenos) a sus ubicaciones originales, en los sistemas actuales. Este problema se ve agravado por el uso de discos de fibra de carbono, que se usan cada vez más debido a su capacidad para ser usados a altas temperaturas sin agrietarse y sin sufrir prácticamente ningún desgaste, como es el caso de los discos de hierro fundido tradicionales. Sin embargo, con estos discos, es difícil disipar este calor. El calor puede hacer que los componentes del sistema, particularmente las pastillas de freno, se saturen. Por ejemplo, el pegamento que sostiene los gránulos que forman la superficie de la pastilla de freno se derretirá a altas temperaturas y se esparcirá por la pastilla, llenando los espacios entre los gránulos. Será necesario frotar o desgastar este pegamento antes de que las pastillas puedan volver a frenar con eficacia. El calor también puede hacer que los componentes del sistema, particularmente las pastillas de freno y el disco de freno, se peguen entre sí, lo que dificulta que las pastillas de freno vuelvan a su posición original después de frenar y, por lo tanto, aumenta el efecto de arrastre. El calor también puede transferirse a otros componentes del freno, provocando, por ejemplo, que hierva el líquido hidráulico (de frenos). Este problema de sobrecalentamiento y, por tanto, de ebullición del líquido de frenos y arrastre adicional, también puede encontrarse en los discos de freno totalmente flotantes, aunque el uso de discos flotantes ayuda porque permite la expansión de los componentes.

El efecto de arrastre aumenta la resistencia a la rodadura del vehículo dando como resultado un aumento de emisiones de CO²a medida que el vehículo actúa para superar esta resistencia, lo que reduce la eficiencia del vehículo y conduce a un mayor consumo de combustible. El contacto entre las pastillas y el rotor también provoca un desgaste de las pastillas y los rotores, incluso en cierta medida, aunque menor, con los discos de fibra de carbono, lo que puede acortar la vida útil de las pastillas y los rotores, produciendo contaminación por polvo de los frenos, en detrimento del medio ambiente. El arrastre de los frenos y su efecto perjudicial para el rendimiento del vehículo y el impacto medioambiental son bien conocidos en la industria de fabricación de automóviles y hasta la fecha no existe una solución viable.

Otro problema experimentado por los frenos que se conoce en la técnica es el "Golpe de la pastilla" (también conocido como "Desprendimiento del freno" o "Desprendimiento de la pastilla"). Este es un problema que suelen experimentar los vehículos de alto rendimiento, como los automóviles de carreras, que a menudo recorren las curvas a gran velocidad. En estas situaciones, los elementos de un sistema de freno se doblan o se deslizan lateralmente como resultado de las fuerzas "G", lo que hace que la pastilla de freno y el pistón se retraigan (es decir, se alejen del rotor del freno) más de lo deseado. Por tanto, después de frenar, la pastilla de freno está a una distancia del disco de freno mayor de lo habitual. La próxima vez que aplique los frenos, incluso la presión total del pedal del freno puede no provocar la aplicación de los frenos. Puede que sean necesarias varias presiones completas del pedal del freno antes de que se apliquen los frenos. Una solución previamente conocida para esto era "bombear" o "golpear" los frenos después de salir de una curva a alta velocidad, o justo antes del siguiente evento de frenado, para devolver el pistón y la pastilla de freno a su posición habitual, sin realmente aplicar los frenos (es decir, presionar las pastillas de freno contra el rotor del freno). Esto requiere una acción adicional por parte del conductor, y también se corre el riesgo de no volver a presionar completamente los frenos a la posición deseada o de presionarlos accidentalmente, ya que el conductor no puede estar seguro de cuántas veces se deben "bombear' o "golpear' los frenos.

El documento de patente WO 2013/084188, por el presente solicitante, divulga un aparato y un procedimiento para separar la pastilla de freno del rotor de freno en condiciones de no frenado. Se usa un suministro de fluido a presión para proporcionar un fluido a la superficie de frenado de la pastilla en condiciones de no frenado. Pueden proporcionarse medios de eliminación de fluido para eliminar el fluido de la superficie de frenado en condiciones de frenado.

Un procedimiento y sistema de control de frenos de la técnica anterior que tiene las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 10 se divulga en el documento de patente JP 354030368 A o KR 2002-0018791 A.

La presente invención busca proporcionar un sistema de control de frenos y un sistema de freno que resuelva además los problemas mencionados anteriormente. El freno y/o el sistema de frenos puede usarse con cualquier sistema de freno típico, por ejemplo, sistemas que usan pinzas fijas o deslizantes ("flotantes") y discos de freno de hierro fundido, perforados en cruz, ranurados o cerámicos de carbono. La presente invención proporciona un sistema de control de frenos para un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, el sistema de control de frenos que comprende un cilindro maestro, una línea de freno para comunicar el líquido de frenos entre el cilindro maestro y un freno, un depósito de fluidos en comunicación de fluido con la línea de freno durante condiciones de no frenado, y medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos durante condiciones de no frenado, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno durante dichas condiciones de no frenado. Mover el líquido de frenos dentro o fuera del depósito de fluidos durante las condiciones de no frenado hará que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno, lo que, a su vez, variará la posición de una pastilla de freno cuando el sistema de control de frenos se usa en combinación con un freno.

La presente invención proporciona un sistema que puede resolver los problemas de retracción, transferencia de calor de las pastillas de freno al líquido de frenos a través del pistón de la pinza y retroceso y puede agregarse a los sistemas de frenos existentes, sin detrimento de la eficiencia de los frenos ni afectar las características de seguridad del vehículo que puede controlarse mediante una unidad de control hidráulica (HCU), como sistemas de frenos antibloqueo (ABS), control de tracción o control de estabilidad.

El término "cilindro maestro" se conoce en la técnica para referirse a un cilindro para controlar un sistema hidráulico. Un sistema de frenos hidráulico típico incluye una cámara principal ubicada dentro de un cilindro maestro en comunicación de fluido al menos con un cilindro esclavo a través de una línea de freno. El cilindro esclavo controla el posicionamiento de una pastilla de freno en una pinza de freno. Un pistón maestro y un pistón esclavo pueden moverse de manera deslizante dentro de los cilindros maestro y esclavo, respectivamente, y el sistema está lleno de líquido hidráulico (de frenos). Cuando se acciona el pistón maestro (por ejemplo, cuando el conductor presiona un pedal del freno), la fuerza se transmite a través del líquido de frenos en la cámara principal del cilindro maestro, la línea de freno, y la cámara principal del cilindro esclavo para accionar el pistón esclavo, que a su vez varía la posición de una pastilla de freno, de manera que se mueve firmemente en contacto con un disco de freno. Un depósito de fluidos del cilindro maestro, al menos parcialmente lleno con líquido de frenos, está en comunicación de fluido con la cámara principal del cilindro maestro durante las condiciones de no frenado, para garantizar que el sistema permanezca lleno de líquido de frenos, y una válvula o sello previene que cualquier líquido de frenos ingrese a la cámara principal durante la mayor parte de la duración de las condiciones de frenado. Típicamente, estos depósitos de fluidos del cilindro maestro tienen una abertura a la atmósfera para permitir que el nivel de líquido de frenos en los mismos aumente o disminuya según sea necesario sin ningún cambio de presión en un espacio de aire dentro del depósito. Cuando se acciona el cilindro maestro, en condiciones de frenado, el depósito de fluidos del cilindro maestro se aísla de la cámara principal, creando de esta manera un sistema hidráulico cerrado para garantizar que la fuerza aplicada por el pistón maestro se propague correctamente a través del sistema a la pastilla de freno. El cilindro maestro típicamente está sesgado de manera que, cuando se elimina una fuerza de accionamiento, el pistón maestro vuelve a su posición inicial y el depósito de fluido del cilindro maestro vuelve a estar en comunicación de fluido con la cámara principal del cilindro maestro y la atmósfera. Esta desviación puede proporcionarse por un resorte dentro de la cámara principal. En algunos vehículos, un cilindro maestro controlará los frenos de todas las ruedas. En algunos vehículos, como los vehículos de carreras, pueden usarse varios cilindros maestros. Por ejemplo, un cilindro maestro puede controlar los frenos delanteros y otro cilindro maestro puede controlar los frenos traseros. Los pistones de la pinza de freno de la rueda trasera suelen tener un diámetro más pequeño que los pistones de la pinza de freno de la rueda delantera, ya que se requiere aplicar menos fuerza a las pastillas de freno traseras.

El vehículo puede ser cualquier vehículo que use frenos hidráulicos, como un automóvil, camión, motocicleta, etc.

El término "línea de freno" debe entenderse que significa cualquier manguera de freno u otro pasaje/conducto entre el cilindro maestro y el cilindro esclavo (freno), como se conoce en la técnica.

El término "condiciones de frenado" se refiere a situaciones en las que se activa el sistema de frenos, para presionar la pastilla de freno contra un rotor de freno, por ejemplo, presionando un pedal del freno. Como se discutirá con respecto a las Figuras 1 y 2, hay un breve retardo de tiempo entre que se presiona inicialmente el pedal del freno y se presiona la pastilla de freno contra el rotor del freno. Como tal, debe entenderse que "condiciones de frenado" significa el período de tiempo en el que se pisa el pedal del freno, que incluirá un período de tiempo inicial breve en el que la pastilla de freno no se presiona contra el disco de freno.

Debe entenderse que la presente invención es igualmente aplicable a vehículos en los que el freno se aplica por medios distintos del pedal del freno, como una palanca de freno en el manillar de una motocicleta. Por tanto, cualquier referencia a un "pedal del freno" debe entenderse que se refiere a cualquier medio de entrada de freno de un vehículo, incluido cualquier frenado automático (es decir, frenado iniciado por el ordenador de un vehículo, como "asistencia de frenado" en un vehículo operado por el conductor, o incluso en un vehículo sin conductor).

El término "condiciones sin posibilidad del frenado" se refiere a situaciones en las que el pedal del freno del sistema de frenos no está presionado en absoluto.

El término "condiciones de aceleración" se refiere a una porción de las condiciones de no frenado, cuando se pisa el pedal del acelerador del sistema de frenos.

El término "movimiento selectivo" se refiere a controlar activamente el movimiento del líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos. Por ejemplo, el control podría ser mediante la activación del usuario o mediante un controlador configurado para activarse bajo ciertas condiciones. Esto es diferente a un control "pasivo" del movimiento del líquido, por ejemplo, mediante el uso de la gravedad y/o la presión atmosférica del aire solamente, y no debe considerarse que se refiere a ningún movimiento del líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito debido al movimiento del pistón del cilindro maestro antes o después del acoplamiento de un sello (o válvula) entre el cilindro maestro y el depósito de fluido del cilindro maestro.

El término "comunicación de fluido selectiva" se refiere a que la comunicación de fluido es controlable, de manera que puede permitirse o evitarse, en función de las condiciones o configuración del sistema.

En la presente invención, hay un depósito de fluido en comunicación de fluido con la línea de freno durante las condiciones de no posibilidad de frenado. El depósito de fluidos puede estar en comunicación de fluido con los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos. En realizaciones en las que un diafragma se extiende a través del depósito de fluido y es movido por los medios, como se discutirá a continuación, se debe entender que los medios están en comunicación de fluido con una porción del depósito de fluido, pero no en comunicación de fluido con otra porción del depósito de líquido, es decir, la porción que contiene el líquido de frenos.

El depósito de fluido puede estar en comunicación de fluido selectiva con la atmósfera de manera que, cuando se activan los medios para añadir o eliminar líquido de frenos del depósito de fluido, el depósito no está en comunicación de fluido con la atmósfera.

El cilindro maestro puede comprender una cámara principal que tiene una salida para comunicar el líquido de frenos a la línea de frenos. El depósito de fluido puede estar en comunicación de fluido con la salida a través de la cámara principal durante las condiciones de no frenado. El movimiento selectivo de líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos puede hacer que el líquido de frenos se mueva entre el depósito de fluidos y la cámara principal, y entre la cámara principal y la línea de freno a través de la salida. El término "entre" debe entenderse que significa en cualquier dirección (es decir, entre el depósito de fluidos y la cámara principal puede significar desde el depósito de fluidos a la cámara principal o viceversa). En estas realizaciones, el depósito de fluidos puede ser el mismo depósito que el depósito de fluidos de la cámara principal, que, en los sistemas de la técnica anterior, está abierto a la atmósfera. Por tanto, puede usarse un único depósito para proporcionar el beneficio tradicional de garantizar que la cámara principal permanezca llena de líquido de frenos, y también para proporcionar los beneficios de la presente invención, como se discutirá a continuación. En una disposición alternativa, el depósito de fluidos puede estar en comunicación de fluido directa con la línea de freno (por ejemplo, colocándose entre el cilindro principal y el cilindro de freno). En esta disposición, puede proporcionarse una válvula entre el depósito de fluidos y la línea de freno para evitar la comunicación de fluido entre ellos durante las condiciones de frenado.

El depósito de fluidos puede estar aislado de la línea de freno al menos durante una porción (como la mayoría) de la duración de las condiciones de frenado. El término "aislado" se refiere a no estar en comunicación de fluido con, es decir, el depósito de fluidos no está en comunicación de fluido con la salida cuando está aislado de la misma. En realizaciones en las que el depósito de fluidos es el mismo depósito que el depósito de fluidos de la cámara principal, cuando el cilindro maestro se acciona hasta el punto de provocar que una válvula/sello entre la cámara maestra y el depósito de fluidos se acople, el depósito de fluidos se aísla de la cámara principal.

En realizaciones donde el depósito de fluidos no es el mismo depósito que el depósito de fluidos de la cámara principal, el depósito de fluidos puede aislarse de la línea de freno al menos durante una porción de la duración de las condiciones de frenado por otros medios, como una válvula. El aislamiento del depósito de fluidos de la línea de freno crea un sistema hidráulico cerrado para garantizar que la fuerza aplicada por el pistón maestro se propague correctamente a través del sistema a la pastilla de freno durante las condiciones de frenado.

Como se discutió anteriormente, en los vehículos de carreras de alto rendimiento, el "retroceso" es un problema comúnmente experimentado provocado cuando se toman curvas a altas velocidades. Esto puede hacer que los elementos de un sistema de frenos se doblen, lo que, a su vez, puede hacer que la pastilla de freno y el pistón se retraigan (o empujen hacia atrás) más de lo deseado. Por tanto, después de frenar, la pastilla de freno está a una distancia del disco de freno mayor de lo habitual. La próxima vez que se apliquen los frenos, se necesitará más tiempo para que se apliquen las pastillas de freno. Anteriormente, la solución a esto era "bombear" o "golpear" el pedal del freno después de salir de una curva a alta velocidad para devolver el pistón y la pastilla de freno a su posición habitual, preferentemente sin aplicar completamente los frenos. Golpear (es decir, presionar ligeramente) el pedal del freno puede requerir más operaciones que bombear (es decir, presionar completamente) el pedal del freno.

Mover (es decir, empujar) de manera selectiva el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos hace que el líquido de frenos se mueva hacia la línea de frenos, por ejemplo, a través del cilindro maestro. Por tanto, se aplica presión tanto al pistón maestro como al esclavo. Debido a que el pistón maestro tiene una superficie más pequeña en contacto con el líquido de frenos que el pistón esclavo, se requiere menos fuerza para mover el pistón esclavo que el pistón maestro. Además, el pistón maestro puede mantenerse en su lugar mediante el sistema de pedal del freno. Sería necesario proporcionar una fuerza muy grande para mover el pistón maestro. Por lo tanto, el movimiento selectivo del líquido de frenos fuera del depósito de fluidos hace que el líquido de frenos se mueva en una dirección alejándose del cilindro maestro y hacia el cilindro esclavo, y que el pistón esclavo (o el freno) se extienda hacia el disco de freno, devolviendo a este y a la pastilla de freno a sus posiciones deseadas, es decir, para proporcionar un espacio más pequeño entre la pastilla de freno y el disco de freno del vehículo. Por tanto, la presente invención aborda el problema del retroceso.

En las realizaciones, el sistema puede configurarse para sacar fluido del depósito de fluidos, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno alejándose del cilindro maestro (es decir, hacia el cilindro esclavo (freno)) durante un período de tiempo limitado durante condiciones de frenado. Sólo es necesario sacar el fluido del depósito de fluidos y acercarlo al pistón esclavo, durante un tiempo suficiente para devolver la pastilla de freno a su posición original, es decir, para contrarrestar el retroceso. El período de tiempo limitado puede iniciarse mediante una señal recibida por los medios. Esta señal puede generarse automáticamente, por ejemplo, mediante uno o más sensores que detectan cuando se ha producido un evento de retroceso, como una curva tomada a alta velocidad. El sensor o sensores pueden comprender, por ejemplo, uno o más acelerómetros. Alternativamente, la señal puede producirse por una entrada de usuario, como un interruptor o botón, por ejemplo, ubicado en el volante. Esto permite que un usuario (es decir, un conductor), que considere que ha ocurrido un evento de retroceso, inicie el movimiento selectivo del fluido para contrarrestar el problema cuando considere que es seguro hacerlo. El período de tiempo limitado puede predeterminarse o puede determinarse mediante la señal. Por ejemplo, los sensores o el usuario pueden determinar el alcance del efecto de retroceso y proporcionar una señal indicativa del tiempo necesario para devolver las pastillas a la ubicación deseada. Alternativa o adicionalmente, la presión de gas en un compresor asociado con el sistema, como se describe a continuación, puede monitorearse cuando una corriente de accionamiento excesiva apaga automáticamente su fuente de alimentación, lo que indica que todos los componentes afectados por el retroceso habrán regresado a la posición correcta y no pueden ir más lejos.

Como también se discutió anteriormente, otro problema experimentado por los sistemas de freno es que, cuando se sueltan los frenos, es decir, al comienzo de las condiciones de no posibilidad de frenado, la pastilla de freno no se retrae completamente del disco de freno. Como tal, la pastilla de freno puede permanecer en contacto con el disco de freno, haciendo que el frenado continúe después de que se hayan soltado los frenos. El pistón esclavo (freno) tiene una inercia relativamente alta en comparación con la pastilla de freno debido a su mayor peso. Además, para que se retraiga, en los sistemas de frenos habituales, debe empujarse algo de líquido de frenos a través del sistema hidráulico hacia la cámara principal.

Mover de manera selectiva (es decir, tirar o succionar) líquido de frenos hacia el depósito de fluidos hace que el líquido de frenos salga de la línea de freno hacia el cilindro maestro. Este movimiento del líquido de frenos actuará tanto en el pistón maestro como en el pistón esclavo. Por las mismas razones que se discutieron anteriormente, se requiere una fuerza menor para mover el pistón esclavo que el pistón maestro y, por tanto, el líquido de frenos viajará en una dirección hacia el cilindro maestro (es decir, alejándose del cilindro esclavo) y el pistón esclavo moverá, es decir, retraerá el pistón de freno (esclavo). Esto crea un espacio entre la pastilla y el pistón del freno. Por tanto, la única parte que aún debe retraerse es la pastilla de freno. Dado que el pistón y los sellos de freno son la causa principal del arrastre del freno, las pastillas pueden retraerse más fácilmente en el espacio recién formado. Por tanto, la presente invención aborda el problema de que las pastillas de freno permanezcan en contacto con el disco de freno después de frenar permitiendo que la pastilla de freno se retraiga más fácilmente. El espacio subsiguiente formado entre la pastilla de freno y el disco de freno también reduce la transferencia de calor desde el disco de freno a las pastillas de freno, pistón y líquido de frenos.

Desde otro aspecto de la presente invención, al menos un pistón de freno comprende un imán que sujeta la superficie trasera opuesta de la pastilla de freno al pistón de freno. De esta manera, la retracción del pistón de freno también actúa para retraer la placa trasera ferrosa de la pastilla de freno al mismo tiempo. Esto reduce el calor transferido desde el disco de freno a las pastillas de freno, de las pastillas de freno al pistón y del pistón al líquido de frenos, reduciendo de esta manera el riesgo de evaporación del líquido de frenos. Debe entenderse que este aspecto es igualmente aplicable a los "dedos de la pinza" de una pinza flotante, como se describe en la solicitud de patente del Reino Unido GB-1512224.5. En estas realizaciones, los dedos de la pinza, alternativa o adicionalmente de los pistones de freno, pueden comprender uno o más imanes que retienen la superficie trasera opuesta de la pastilla de freno exterior. En ciertas realizaciones, puede haber un imán para cada pistón de freno y/o cada dedo del freno. En realizaciones alternativas, si una fuerza magnética reducida es suficiente para sujetar la superficie trasera opuesta de la pastilla de freno, puede que se usen menos imanes.

Los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos se configuran para mover el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en la dirección hacia el cilindro maestro (es decir, alejándose del cilindro esclavo (freno)), al iniciarse las condiciones de no frenado. Mover el líquido de frenos al depósito de fluidos ayudará a retraer la pastilla de freno inmediatamente después de que se inicien las condiciones de no frenado.

Por tanto, el sistema de control de freno de la presente invención puede abordar uno o ambos problemas de retroceso y las pastillas de freno que permanecen en contacto con el disco de freno, es decir, arrastre y ebullición del líquido de frenos, después de frenar.

Los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos fuera del depósito de fluido se configuran para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno hacia un extremo de la línea de freno, durante un período de tiempo limitado en el inicio de las condiciones de frenado. Opcionalmente, los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos pueden configurarse para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno hacia un extremo de la línea de freno, inmediatamente antes de una predicción de evento de frenado, por ejemplo, durante un período de tiempo antes de cuando se predice que se iniciarán las condiciones de frenado, es decir, cuando se predice que terminarán las condiciones de no frenado, como al final de las condiciones de aceleración. Los medios pueden activarse para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluido durante un período corto antes del inicio previsto de las condiciones de frenado mediante un interruptor o un sensor. Por ejemplo, el sistema de control de frenos puede incluir un detector de proximidad ubicado cerca del pedal del freno, que detecta el movimiento del pie hacia el freno. Alternativa o adicionalmente, el sistema de control de frenos puede incluir un interruptor del acelerador, que detecta cuándo se quita el pie del acelerador (es decir, se suelta el acelerador). El detector de proximidad y el interruptor del acelerador pueden predecir que pronto se iniciarán las condiciones de frenado, es decir, que el pedal del freno está a punto de pisarse, y activar los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos. Los medios pueden desactivarse para dejar de sacar líquido de frenos del depósito de fluidos mediante el interruptor del freno cuando se pisa el pedal del freno, es decir, cuando comienza el frenado. Los medios pueden entonces reactivarse para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos mediante el interruptor de freno cuando se suelta el pedal del freno para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos y luego desactivarse (es decir, dejar de sacar líquido de frenos del depósito de fluidos) mediante el interruptor del freno al presionar otra vez el pedal del freno, o el interruptor del acelerador al presionar el acelerador. La presión del acelerador también puede activar los medios para mover el fluido al depósito de fluido y retraerlo a las pastillas de freno, como se discutió anteriormente.

En una realización alternativa, adecuada para vehículos de carreras, los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos pueden configurarse para activarse de forma continua para mover el fluido dentro o fuera del depósito de fluidos. Los conductores de carreras generalmente usan el freno con el pie izquierdo, es decir, usan el pie izquierdo para frenar y el pie derecho para acelerar (en lugar de usar el pie derecho para frenar y acelerar). En una realización de este tipo, los medios pueden configurarse para activarse para que desplacen el fluido del depósito de fluidos mediante un interruptor de freno cuando se pisa el pedal del freno, y continuar haciéndolo hasta que se active para mover el fluido al depósito de fluidos mediante un interruptor del acelerador cuando se pisa el pedal del acelerador o mediante un interruptor del freno cuando se suelta el pedal del freno.

Alternativa o adicionalmente, en los vehículos, como vehículos de carreras, que tienen múltiples cilindros maestros, como un cilindro maestro para los frenos delanteros y otro cilindro maestro para los frenos traseros, los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos para cada cilindro maestro pueden configurarse para mover diferentes cantidades de fluido, por ejemplo, aplicando diferentes diferenciales de presión a los fluidos. Por ejemplo, en vehículos en los que los pistones de la pinza de la rueda trasera tienen un diámetro más pequeño, se requiere menos fuerza para mover los pistones y, por tanto, puede usarse una diferencia de presión más baja.

Mover el líquido de frenos del depósito al inicio de las condiciones de frenado y/o antes del inicio previsto o anticipado de las condiciones de frenado, ayuda a disminuir el tiempo necesario para aplicar los frenos (es decir, las pastillas de freno para presionar contra el rotor de freno) después de que se inicien las condiciones de frenado, es decir, después de pisar inicialmente el pedal del freno. En las formas de realización en las que se mueve el fluido al depósito de fluidos durante las condiciones de no frenado, la pastilla de freno puede moverse hacia atrás o retraer más que cuando no se usa el sistema de la presente invención. A partir de entonces, cuando se aplican los frenos, es posible que la pastilla de freno necesite recorrer más para entrar en contacto con el disco de freno. Esta demora puede ser notoria para el conductor (es decir, al crear un mayor recorrido del pedal del freno y/o dar sensación de "esponjosidad" en los frenos) y, adicionalmente, puede aumentar los tiempos y distancias de frenado. Mover fluido del depósito de fluidos inmediatamente después de pisar el pedal del freno, es decir, al inicio de las condiciones de frenado, o antes del comienzo previsto o anticipado de las condiciones de frenado, contrarrestará este efecto. Solo es necesario hacerlo durante un período de tiempo limitado, es decir, hasta que la pastilla de freno haya sido presionada (ligeramente) contra el disco de freno. Después del período de tiempo limitado, el depósito de fluidos puede aislarse de la línea de freno durante el resto de las condiciones de frenado.

El "período de tiempo limitado" al que se hace referencia en cualquiera de los ejemplos anteriores puede determinarse mediante un temporizador, que se configura para permitir que los medios desplacen de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos durante un período de tiempo predeterminado que es suficiente para colocar las pastillas de freno en la posición correcta. Alternativa o adicionalmente, el "período de tiempo limitado" puede determinarse mediante un sensor de presión, que se configura para permitir que los medios desplacen de manera selectiva el líquido de frenos hacia adentro y/o fuera del depósito de fluidos hasta que se alcance un umbral de presión particular, conocido para colocar las pastillas de freno en la posición correcta.

Una vez que el "período de tiempo limitado" anterior ha expirado, el sistema de control de freno puede configurarse para apagarse, hasta que se detecte una condición posterior que requiera el movimiento de la pastilla de freno. Esta desconexión del sistema evita el consumo de energía innecesario del vehículo durante los períodos en los que no se requiere que el sistema funcione, por ejemplo, durante condiciones de crucero (por ejemplo, durante la conducción en autopista) o cuando se hace cola en el tráfico.

La fuerza proporcionada por el fluido que se mueve a través del sistema y hacia la pastilla de freno es suficiente para mover la pastilla de freno hacia y en un ligero contacto con el disco de freno. La fuerza puede ajustarse mediante una válvula de control de presión. Sin embargo, no es suficiente presionar la pastilla de freno contra el disco de freno hasta el punto de generar una fuerza de frenado significativa. Como tal, en las realizaciones en las que el fluido se mueva fuera del depósito de fluidos antes del inicio previsto de las condiciones de frenado, si el sistema de control de frenos ha predicho incorrectamente que las condiciones de frenado están a punto de iniciar y, por lo tanto, el fluido se ha movido fuera del depósito de fluidos, esto no causará una fuerza de arrastre significativa entre la pastilla de freno y el disco de freno, es decir, no causará ningún frenado significativo. La fuerza de arrastre se ajustará para que sea similar a la que estaría presente si la pastilla de freno no se hubiera retraído del disco de freno al final de la condición de frenado anterior. En estas realizaciones, como se discutió previamente, los medios pueden desactivarse por el interruptor del freno al pisar el pedal del freno. En ese momento, el sistema de activación anticipada puede haber devuelto completamente la pastilla de freno a la posición en la que estaría si la retracción no hubiera ocurrido durante las condiciones sin frenado. El interruptor del freno puede reactivar los medios para mover el fluido del depósito de fluidos cuando se suelta el pedal del freno. Cuando un conductor suelta el pedal del freno, con frecuencia lo vuelve a aplicar posteriormente para continuar frenando. La reactivación de los medios para mover el fluido del depósito de fluidos cuando se suelta el pedal del freno asegura que la pastilla de freno permanezca próxima al disco de freno, de manera que, si se reanuda el frenado, no hay ningún lapso de tiempo adicional entre que se pisa el pedal del freno y la pastilla de freno se presiona firmemente contra el disco de freno. Tras la presión subsiguiente del pedal del freno, el interruptor del freno puede volver a desactivar los medios. La presión del acelerador dará como resultado que el interruptor del acelerador desactive los medios para que no saquen fluido del depósito de fluidos. En cambio, los medios pueden activarse (presionando el pedal del acelerador) para mover el fluido al depósito de fluidos, provocando la retracción de la pastilla de freno, como se discutió anteriormente. Por tanto, el sistema de control de freno de la presente invención puede abordar alternativa o adicionalmente el problema de un retraso entre la presión de un pedal del freno y el inicio del frenado.

Los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos pueden configurarse para aislar de manera selectiva o totalmente fluida el depósito de fluidos de la atmósfera. El uso de los medios para mover el fluido del depósito de fluidos en condiciones de no frenado evita la necesidad de que el depósito de fluidos esté abierto a la atmósfera, como es el caso de los depósitos de fluidos del cilindro maestro de la técnica anterior.

Sin embargo, durante las condiciones de frenado, el depósito de fluidos se coloca en comunicación de fluido con la atmósfera y, en algunas realizaciones, también se desconecta de la comunicación de fluido con los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos, de manera que los medios no pueden interferir con el proceso de frenado. Además, o alternativamente, durante las condiciones de frenado, los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos pueden apagarse y volver a encenderse sólo cuando comienza la siguiente condición sin posibilidad de frenado. Estas características proporcionan un mecanismo de seguridad adicional durante el frenado.

Los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos comprenden medios para suministrar y/o extraer el gas hacia/desde el depósito de fluidos.

Mediante el uso de medios para suministrar y/o extraer el gas para mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos, la presente invención proporciona un sistema neumático simple que se "agrega" fácilmente a un depósito de fluidos de un sistema de frenos convencional, sin afectar al circuito habitual del líquido de frenos hidráulico. Esto supera la complejidad de proporcionar los medios dentro de un circuito hidráulico existente o adicional del sistema de frenos, y permite un funcionamiento más preciso y ajustable del mismo (es decir, mediante el control de presión neumático).

No obstante, ejemplos alternativos de medios adecuados incluyen un pistón que puede moverse dentro del depósito de fluidos, un medio de suministro/extracción de fluidos para agregar/extraer fluido hacia/desde el depósito de fluidos, o un medio para expandir/comprimir una cámara flexible, como un fuelle, ubicado dentro del depósito de fluidos, por ejemplo, cambiando la presión dentro de la cámara.

Los medios pueden comprender un dispositivo de suministro/extracción de gas (por ejemplo, un suministro de aire a presión, como un compresor o una bomba) en comunicación de fluido con el depósito de fluidos (por ejemplo, a través de una entrada de gas).

Una entrada de gas en el depósito puede ubicarse en una porción verticalmente superior del depósito de manera que el gas siempre se añada y extraiga de una porción del depósito que contiene gas, es decir, de un espacio de aire por encima del nivel normal del líquido de frenos.

El suministro de gas al depósito en condiciones de no frenado creará inicialmente un volumen de gas (por ejemplo, un espacio de aire) en el depósito o aumentará la presión de cualquier gas ya presente dentro del depósito. Esto hace que el gas ejerza una fuerza, por encima de la presión de aire existente/fuerza gravitacional presente, sobre el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos. A continuación, esta fuerza se transmitirá a través del líquido de frenos en gran parte incompresible al pistón esclavo (freno). El líquido de frenos sale del depósito de fluidos (por ejemplo, hacia la cámara principal del cilindro maestro y a través de la salida), a lo largo de la línea de freno, y hace que el pistón esclavo (freno) se extienda hacia el disco de freno. El volumen de gas dentro del depósito de fluidos aumentará a medida que la presión del gas se iguale con la del fluido a medida que el fluido se mueve a través del sistema y empuja el pistón esclavo (freno). Al final del ciclo, las pastillas de freno pueden presionar ligeramente el disco de freno, en función de la presión del sistema preestablecida, provocando pequeños niveles de resistencia entre ellos. Sin embargo, este efecto es mucho menor que el que podría provocar un conductor que bombea demasiado el pedal del freno, junto con la distracción y el esfuerzo que inevitablemente provocará. Además, como se usa gas a baja presión para mover el pistón de la pinza, los sellos y el líquido de frenos, se produce una distorsión mínima del sello, lo que permite que la pastilla y el pistón del freno se muevan libremente lejos del disco de freno, es decir, se retraigan ligeramente, ya que la elasticidad del sello y el bajo nivel de la presión del gas permite que el gas se comprima fácilmente, permitiendo que el líquido de frenos se mueva desde la cámara del pistón del freno a lo largo de la línea de freno (por ejemplo, a través de la salida, hacia el depósito principal) y hacia el depósito de fluidos.

La extracción de gas del depósito en condiciones de no frenado hará que inicialmente disminuya la presión del gas en el depósito de fluidos. La diferencia de presión entre el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos y el gas hará que el líquido de frenos se mueva hacia el depósito de fluidos (por ejemplo, desde la cámara principal) y el líquido de frenos fluya a lo largo de la línea de freno (por ejemplo, hacia la cámara principal desde la salida), retrayendo así el pistón de freno (esclavo). Al variar el tiempo y la velocidad del suministro y/o extracción del gas, la retracción o retorno del pistón esclavo (es decir, el pistón de freno o pinza) es altamente controlable. No es deseable sobrepresurizar el gas en el depósito de fluidos. Una presión "positiva" demasiado alta en el depósito de fluidos podría, por ejemplo, hacer que se mueva demasiado líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, haciendo que la pastilla de freno entre en contacto con el disco de freno, y provocando un arrastre bajo condiciones de no frenado. Una "presión negativa" demasiado alta (es decir, una presión demasiado baja) podría, por ejemplo, hacer que se mueva demasiado líquido de frenos hacia el depósito de fluidos, retrayendo así el pistón de freno demasiado durante las condiciones de no frenado, provocando posteriormente un mayor recorrido del pistón de freno y tiempo de frenado al comienzo de la siguiente condición de frenado.

Aunque el pistón de freno solo se ha mencionado anteriormente en singular, debe entenderse que esta divulgación puede aplicarse a un sistema de freno con cualquier número adecuado de pistones de freno, por ejemplo, una pluralidad de pistones de freno (por ejemplo, hasta ocho pistones de freno).

El líquido de frenos puede moverse de manera selectiva hacia adentro o hacia afuera del depósito de fluidos y la cámara principal durante un período de tiempo establecido. Este período de tiempo establecido permite que la pastilla de freno vuelva completamente a su ubicación deseada, es decir, que se produzca la retracción por completo, o que la pastilla de freno se mueva hacia el disco de freno antes de que los frenos se apliquen completamente. Puede usarse un temporizador para activar los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos durante el período de tiempo establecido.

El sistema de control de frenos puede comprender un depósito auxiliar para contener un volumen de gas presurizado, listo para ser liberado al depósito de fluidos cuando se desee, por ejemplo, en condiciones de no frenado, como cuando se predice que se iniciará el frenado o cuando se produzca un retroceso. Esto asegura una presurización rápida del depósito de fluidos, que, a su vez, reduce el recorrido del pedal del freno. Por esta razón el depósito auxiliar puede estar en comunicación de fluido selectiva con el depósito de fluidos.

El depósito auxiliar también puede "rellenarse" de manera selectiva con presión después de la presurización del depósito de fluidos, para asegurar que tenga suficiente presión para proporcionar una presurización posterior del depósito de fluidos. Por esta razón, el depósito auxiliar puede estar en comunicación de fluido selectiva con el dispositivo de suministro/extracción de gas, que puede activarse para suministrar gas al depósito auxiliar, cuando sea necesario. El suministro de gas puede activarse periódicamente mediante el uso de un control temporizador o cuando la presión en el depósito auxiliar desciende por debajo de un cierto umbral, indicado por un sensor de presión asociado al mismo.

El dispositivo de suministro/extracción de gas puede proporcionarse específicamente para los propósitos de la presente invención, o puede ser una parte existente del vehículo, como parte del motor. El dispositivo de suministro/extracción de gas puede ser un compresor. El compresor puede tener una entrada y una salida, en el que la entrada del compresor está en comunicación de fluido con el depósito. Cuando el compresor está encendido, el compresor puede configurarse para agregar o extraer gas del depósito. El uso de un solo compresor puede proporcionar ahorros de peso y energía y ser menos voluminoso. Como se mencionó anteriormente, el compresor puede proporcionarse específicamente con el propósito de suministrar/extraer gas del depósito de fluidos o puede ser una parte existente del vehículo, por ejemplo, parte de la suspensión del vehículo o ser un motor derivado o accionador.

El sistema de control de frenos de la presente invención puede instalarse en la tapa del depósito de fluidos del cilindro maestro. Ventajosamente, el sistema es pequeño y muy eficiente, y usa una cantidad insignificante de energía (aproximadamente 0,1 W). El sistema puede suministrarse como parte de un vehículo nuevo, o instalarse posteriormente en un vehículo existente.

En las realizaciones, puede haber más de un cilindro maestro, cada uno de los cuales tiene un pistón de cilindro maestro y al menos está asociado con un sistema de frenos. Los sistemas de freno pueden compartir un medio de suministro/extracción de gas, como un compresor, o pueden tener medios de suministro/extracción de gas separados, como compresores separados. El sistema de frenos puede compartir alternativa o adicionalmente un sistema de control de frenos, o puede tener sistemas de control de frenos separados.

La salida del compresor puede estar también o alternativamente en comunicación de fluido con el depósito. Cuando el compresor está encendido, el compresor agregará o extraerá gas hacia o desde el depósito.

El compresor puede ser un compresor de dos cabezales. La ventaja de usar un compresor de dos cabezales es que puede suministrar de forma continua aire presurizado tanto positivo como negativo. Por lo tanto, se necesita menos tiempo para cambiar entre las dos condiciones, ya que el compresor no necesita cambiar entre modos. El compresor también puede estar conectado a un depósito auxiliar (como se mencionó anteriormente), de manera que el depósito auxiliar pueda proporcionar un volumen mayor de gas presurizado instantáneamente, por ejemplo, en realizaciones cuando se proporciona aire presurizado al depósito de fluidos durante un período de tiempo establecido cuando se pisa el pedal del freno. El depósito de presión se mantiene a una presión constante mediante el uso de reguladores de presión, como una válvula limitadora de presión, y un regulador de vacío. El regulador de vacío se usa para controlar la presión "negativa" durante la retracción, y puede ser una válvula reguladora de vacío como una válvula restrictiva. Estas válvulas son más sencillas y económicas que otros tipos de válvulas y tienen fugas constantes a la atmósfera. Esto proporciona la ventaja de permitir que la presión baja o "negativa" en el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera, normalmente en un segundo, cuando el compresor está apagado y/o el compresor no está en comunicación de fluido con el depósito de fluido. El regulador de presión también puede ser una válvula restrictiva o una válvula de bola y resorte u otro tipo de válvula con resorte. Dado que, cuando la presión positiva excede un umbral de presión deseado, esto puede empujar esta bola y resorte u otra válvula cargada por resorte para abrirla, es posible usar esta válvula para asegurar que la presión positiva no exceda el nivel deseado al ventilar a la atmósfera hasta que la presión haya disminuido al valor umbral deseado, a diferencia de cuando el depósito de fluidos tiene una presión negativa (es decir, una presión menor que la presión atmosférica), cuando la bola y el resorte u otra válvula de tipo de resorte permanecen cerrada. Ventajosamente, (como se describe a continuación) cuando se corta la energía del sistema durante el funcionamiento del freno, la válvula multipuerto puede estar dispuesta para estar en la segunda posición, donde la fuga del regulador de vacío ventila el depósito a la atmósfera. El compresor de dos cabezales puede proporcionar la ventaja adicional de no necesitar ningún control electrónico del sistema.

El sistema de control de frenos puede comprender además una válvula multipuerto que tiene una primera configuración y una segunda configuración, en la que cuando la válvula está en la primera configuración, la salida del compresor está en comunicación de fluidos con el depósito y la entrada del compresor está en comunicación de fluidos con la atmósfera, y cuando la válvula está en la segunda configuración, la salida del compresor está en comunicación de fluido con la atmósfera y la entrada del compresor está en comunicación de fluido con el depósito. Por tanto, cuando el compresor está encendido, en la primera configuración, se añade gas al depósito y, en la segunda configuración, se extrae el gas del depósito. La válvula multipuerto puede ser cualquier tipo adecuado de válvula, como neumática, mecánica, eléctrica o hidráulica. Esto permite que el sistema de control de frenos se establezca en diferentes configuraciones y aborde los problemas de arrastre de los frenos, es decir, las pastillas que permanecen en contacto con el disco de freno después de frenar, retroceder, transferir calor, y devolver las pastillas de freno antes de frenar, mediante el uso del mismo sistema. Cuando el compresor no está encendido, la válvula multipuerto puede permanecer en la primera configuración.

La válvula multipuerto puede configurarse de manera que, cuando se desenergice, esté en la primera configuración. Alternativamente, la válvula multipuerto puede configurarse de manera que, cuando se desenergice, esté en la segunda configuración.

Cuando se inician las condiciones de no frenado, la válvula multipuerto puede cambiarse a la segunda configuración y el compresor se enciende durante un período de tiempo predeterminado antes de apagarse.

Alternativamente, en condiciones de no frenado, la válvula multipuerto puede cambiarse a la segunda configuración y puede encenderse el compresor. En estas disposiciones, el compresor permanecerá encendido hasta que se inicien las condiciones de frenado. Estas disposiciones requieren que se aplique una presión de gas negativa mucho menor, pero constante, al depósito de fluidos para obtener el mismo efecto al eliminar la presión negativa. La disposición puede requerir que se extraiga un tercio o más de la presión del gas. Como el gas se extrae constantemente durante las condiciones de no frenado, existe una fuerza de retracción constante en el pistón del freno. Esto proporciona una baja resistencia a la rodadura sin la necesidad de un sistema de cojinete de aire en la superficie de frenado de la pastilla de freno. Adicionalmente, al frenar, la eliminación de la fuerza de retracción (al apagar el compresor) hace que el espacio entre la pastilla de freno y el disco de freno se cierre parcialmente automáticamente debido a la eliminación de la presión negativa al depósito de fluidos, lo que reduce la distancia que requiere ser recorrida por la pastilla de freno y por lo tanto el pistón de freno, lo que permite un tiempo de reacción más rápido.

El sistema de control de frenos puede cambiar la válvula a la primera configuración y encender el compresor durante un período de tiempo predeterminado antes de apagarlo para contrarrestar, en respuesta a una activación. Esta activación puede ocurrir cuando se presiona un interruptor. El interruptor puede ser pulsado por un usuario, es decir, un conductor. El interruptor puede ubicarse en un volante o en cualquier otro lugar adecuado. Esto le da al conductor control sobre cuándo activar el sistema para contrarrestar el retroceso, como después de un evento que puede haber provocado el retroceso, por ejemplo, después de conducir en una rampa a alta velocidad, o alternativamente antes de un evento de frenado para contrarrestar cualquier retroceso anterior que haya ocurrido. Alternativamente, la activación del sistema de control de frenos puede ocurrir automáticamente, por ejemplo, mediante el uso de un acelerómetro para detectar un evento que puede haber provocado un retroceso. En cualquier disposición, la aplicación de los frenos cortará la alimentación del sistema de control de frenos de manera que el sistema no funcionará en condiciones de frenado. Incluso si no se cortara la energía, en condiciones de frenado, la entrada que conecta el depósito de fluidos a la cámara principal está sellada de manera que ningún fluido pueda moverse entre ellos (es decir, el depósito de fluidos está aislado de la cámara principal), lo que además asegura que el sistema no tendrá ningún efecto sobre el frenado del vehículo por motivos de seguridad. En disposiciones en las que también se proporciona un sistema de refrigeración de pastillas de freno, la refrigeración puede permanecer encendida en condiciones de frenado o sin posibilidad de frenado según se requiera.

El sistema de control de frenos puede cambiar la válvula a la primera configuración y encender el compresor durante un período de tiempo predeterminado para empujar la pastilla de freno hacia el disco de freno al inicio de las condiciones de frenado y/o un corto tiempo antes del inicio de las condiciones de frenado, o poco tiempo antes de cuando se predice o anticipa que iniciarán las condiciones de frenado.

El depósito puede comprender un diafragma flexible que separa el líquido de frenos de los medios para agregar/extraer gas. Por "flexible" se entiende que el diafragma es capaz de cambiar de forma en respuesta a la presión del fluido que se ejerce sobre él (es decir, una diferencia de presión a través del diafragma). A su vez, el cambio de forma del diafragma desplaza el líquido de frenos en el depósito de fluidos. El diafragma puede fabricarse de cualquier material adecuado. El material puede ser fuerte, duradero, resistente y flexible, e idealmente delgado. Además, el material puede ser resistente a la corrosión por contacto con el líquido de frenos. Los materiales adecuados pueden incluir látex, caucho y caucho de nitrilo. En ciertas realizaciones, el material del diafragma puede que no sea flexible, sino más bien moldeado para permitir que sea flexible (como se definió anteriormente). Por ejemplo, el diafragma puede fabricarse en forma de fuelle. Si el material del diafragma en sí mismo no es resistente a la corrosión del líquido de frenos, puede estar revestido con un material, o presentar una capa de material de revestimiento de líquido de frenos (por ejemplo, un revestimiento/capa de caucho). La presencia del diafragma evita la contaminación del líquido de frenos por cualquier materia extraña dentro del gas a medida que se agrega o se retira del depósito de fluidos. Esta contaminación puede ser, por ejemplo, humedad, junto con otros contaminantes. En ciertas realizaciones, el diafragma puede presentar un sello en forma de anillo O alrededor de su circunferencia para ayudar a crear un sello entre el diafragma y el depósito de fluidos. En los vehículos de carreras de alto rendimiento, el líquido de frenos a menudo se cambia con frecuencia, como después de cada carrera. Por tanto, en estos vehículos, este diafragma puede no ser necesario, ya que puede entrar menos contaminación en el sistema entre cambios de fluido. Los niveles de contaminación pueden controlarse mediante estos cambios de fluidos frecuentes. Cuando el diafragma está presente, el medio todavía está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos, ya que está en comunicación de fluido directa con la porción del depósito de fluidos a la que se le suministra o extrae el gas.

El sistema de control de freno puede comprender además una o más válvulas de control de presión o sensores de presión en comunicación de fluido con el depósito de fluidos y/o los medios para suministrar y/o extraer gas, por ejemplo, cuando está presente, la entrada y salida del compresor. Una o más válvulas de control de presión aseguran que la presión del gas en el sistema no exceda una presión positiva o negativa predeterminada y purgue el exceso de presión positiva o negativa a la atmósfera cuando la presión en el sistema exceda una presión predeterminada establecida. Esta característica asegura que el sistema funcione a la presión óptima para obtener el grado correcto de retracción y/o retroceso para el mínimo consumo de energía. También permite que se usen presiones de trabajo más altas en el sistema, lo que acelera la activación del sistema, al tiempo que evita que se suministre una presión demasiado alta al depósito de fluidos antes de frenar (es decir, presión que provocaría demasiado movimiento de la pastilla de freno y potencial de arrastre). Además, al calibrar la válvula de control de presión en comunicación de fluido con el depósito de fluidos para que tenga un umbral de presión relativamente bajo en comparación con la presión en el sistema, experimentará un sangrado constante de presión de bajo nivel. Esto evita los sangrados de "parada-arranque" que se producirían cuando el umbral de presión de la válvula se ajusta a un valor cercano al del sistema, lo que puede provocar un "martilleo" de la válvula y generar ruido no deseado, desgaste y demanda de carga variable en los medios de suministro y/o extracción de gas (por ejemplo, cuando está presente, el compresor). Una válvula de control de presión en comunicación de fluido con los medios para suministrar y/o extraer gas (por ejemplo, cuando está presente, la salida del compresor) puede ajustarse a la presión de operación máxima de los medios de suministro y/o extracción de gas (por ejemplo, cuando está presente, el compresor). Esto protege al medio de exceder su presión máxima de operación, pero también permite que se comunique la mayor presión posible al sistema, para permitir una alta capacidad de respuesta (como se mencionó anteriormente).

La válvula de control de presión puede permitir que se suministre gas a los medios a una presión de, por ejemplo, 20 psi. La válvula de control de presión puede permitir que se extraiga gas de los medios a una presión de, por ejemplo, menos 10 psi.

Las válvulas de control de presión pueden ser válvulas restrictivas o de bola y resorte u otras válvulas de tipo de resorte. Alternativamente, las válvulas de control de presión pueden ser válvulas de sensor de presión controladas electrónicamente.

Además, las válvulas pueden ser ajustables, de manera que su "presión de apertura" (como se describe a continuación) puede ajustarse, según se desee. De esta manera, el control de presión proporcionado por cada válvula puede adaptarse a los requisitos individuales del sistema.

El sistema de control de freno puede comprender además uno o más temporizadores para controlar los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos. Por ejemplo, cuando se inician las condiciones de no frenado, el sistema de control de frenos puede cambiar la válvula a la segunda configuración y encender el compresor durante un período de tiempo predeterminado antes de apagarlo. Esto actúa para retraer las pastillas de freno.

El sistema de control de freno puede configurarse para apagarse en respuesta a que uno o más temporizadores alcancen un límite de tiempo predeterminado o que uno o más sensores de presión detecten un umbral de presión predeterminado.

Después de la retracción del vacío, es posible que se requiera que el pistón de freno recorra una distancia mayor para que la pastilla de freno entre en contacto con el disco de freno, lo que aumenta la distancia que debe presionarse el pedal del freno y el tiempo de reacción del freno. Para resolver este problema, durante las condiciones de frenado, los medios pueden configurarse para suministrar presión de gas positiva al depósito de fluidos. El gas se suministra antes o inmediatamente después de pisar el pedal del freno. Cuando se presiona el pedal del freno, como se discutió anteriormente, la varilla se mueve para sellar el depósito de fluidos del resto del sistema de frenos. Sin embargo, existe un pequeño retraso entre el comienzo de la presión del pedal del freno y el cierre del depósito de fluidos. Durante este tiempo, el gas presurizado suministrado al depósito de fluidos hará que el fluido se mueva desde el depósito de fluidos a la cámara principal, y desde la cámara principal a través de la salida al pistón de freno. Esto ayuda a empujar el pistón de freno y, por tanto, la pastilla de freno hacia el disco de freno antes de que la cámara de fluido se selle del resto del sistema de frenos y, por tanto, disminuye el recorrido del pedal del freno y el tiempo necesario para aplicar el freno de manera efectiva. La adición de presión al depósito de fluidos proporciona una presión positiva sobre el líquido de frenos, lo que hace que el líquido de frenos se mueva a través del sistema y comience a empujar el pistón de freno y, por tanto, también la pastilla de freno hacia el disco de freno. La presión proporcionada puede ajustarse para reflejar con precisión la sensación de frenado de un sistema de control de frenos típico. El suministro de gas presurizado también reduce el tiempo de reacción de los frenos y, por tanto, aumenta la seguridad del vehículo. La presión de gas positiva proporcionada al depósito de fluidos puede continuar suministrándose al depósito de fluidos hasta el final de las condiciones de frenado, es decir, hasta que se suelte el pedal del freno. Sin embargo, después del período de tiempo establecido, el sello aislará el depósito de fluidos de la cámara principal y por tanto no se moverá el líquido de frenos entre el depósito de fluidos y la cámara principal.

El sistema puede ajustarse de manera que al pisar el pedal del freno no se mueva inmediatamente la varilla de empuje y por tanto se active el freno. Esto puede hacerse, por ejemplo, atornillando la varilla además en el varillaje del pedal del freno. Por tanto, cuando el pedal del freno se presiona inicialmente (es decir, se presiona con suficiente fuerza para frenar la fuerza magnética creada por el imán 208 de la Figura 6, como se describe a continuación), el interruptor inicia las condiciones de frenado antes de que la varilla de empuje active el freno. Este lapso de tiempo permite que los medios cambien para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos (según se requiera en las condiciones de frenado) antes de que el pistón maestro comience a moverse, permitiendo de esta manera una funcionalidad óptima del sistema. En realizaciones, la distancia requerida para recorrer el pedal del freno para comenzar a empujar la varilla (es decir, el "movimiento libre" del pedal del freno) puede ser de 0,5-1 mm.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de freno para un vehículo, comprendiendo el sistema de freno el sistema de control de freno descrito anteriormente y un freno, comprendiendo el freno una pastilla de freno y un pistón conectado operativamente a la pastilla de freno, el pistón está operativamente conectado a la pastilla de freno, en el que el pistón está operativamente conectado a la línea de freno de manera que el movimiento del líquido de frenos a lo largo de la línea de freno controla la posición del pistón de freno. Durante el uso, la pastilla de freno se coloca adyacente a un disco de freno y se presiona contra el disco durante el frenado. El accionamiento del freno generalmente está controlado por un pistón de cilindro maestro.

"Conectados operativamente" se refiere a que el pistón y la pastilla de freno, o la pastilla de freno y la línea de freno, están conectados directa o indirectamente de manera que el movimiento y/o la acción de uno afecta el movimiento/acción del otro. Por ejemplo, el movimiento del pistón provocará el movimiento de la pastilla de freno y el movimiento del fluido dentro de la línea de freno provocará el movimiento del pistón. La línea de freno puede estar en comunicación de fluido directa con el pistón.

En realizaciones, el depósito de fluidos puede estar en comunicación de fluidos con el pistón esclavo (freno) a través de la salida de la cámara principal. El pistón en comunicación de fluidos con la salida de la cámara principal se refiere a que el líquido de frenos en la salida está en comunicación de fluidos con el interior del cilindro (esclavo) en el que se aloja el pistón esclavo, de manera que el movimiento del líquido de frenos a través de la salida y dentro del cilindro provoca el movimiento del pistón, ya que el pistón al menos está parcialmente ubicado dentro de dicho cilindro.

El sistema de freno puede comprender además un medio para suministrar aire a una superficie de frenado de la pastilla de freno y/o un disco de freno ubicado adyacente a la pastilla de freno. Este medio puede ser el adecuado para enfriar la superficie de frenado de la pastilla de freno y/o el disco de freno.

El sistema de freno puede comprender además un pedal del freno, en el que la presión inicial del pedal del freno inicia las condiciones de frenado, y la liberación total del pedal del freno inicia las condiciones de sin posibilidad de frenado.

El pedal del freno puede incluir un interruptor.

Cuando el pedal del freno se suelta completamente, el interruptor puede hacer que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos y desplacen el líquido de frenos al depósito de fluidos.

Alternativa o adicionalmente cuando se pisa el pedal del freno (en cualquier grado), el interruptor puede hacer que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos saquen el líquido de frenos del depósito de fluidos de manera que la pastilla de freno se mueva hacia el disco de freno.

El sistema de freno puede comprender además un medio de retención para mantener el pedal del freno en su lugar cuando no se pisa el pedal del freno. Esto asegura que el interruptor no se active accidentalmente cuando el pedal del freno se empuja o se toca de cualquier otra manera, ya que los medios de retención requieren una pequeña fuerza para superarlo manteniendo el pedal del freno en su lugar. Los medios de retención adecuados incluyen un imán.

Alternativa o adicionalmente, el sistema de frenos puede incluir un medio de activación temprana configurado para predecir cuándo es probable que se inicie la pisada del pedal del freno y, cuando se hace tal predicción, hacer que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos desplacen el líquido de frenos fuera del depósito de fluido.

Los medios de activación temprana pueden comprender un medio para detectar el movimiento del pie hacia el pedal del freno, por ejemplo, un sensor de proximidad o de movimiento, como se discutió anteriormente. El detector de proximidad puede ser cualquier detector capaz de disparar a diferentes distancias tanto objetos ferrosos como no ferrosos, y puede incluir sensores capacitivos, inductivos, ópticos, emisores de luz, ultrasónicos y/o láser. El detector de proximidad puede ubicarse y disponerse de manera que detecte el movimiento hacia y/o sobre el pedal del freno o alejándose del acelerador. El detector puede ubicarse en cualquier lugar adecuado, como por encima del pedal del freno, donde normalmente estará oculto a la vista del conductor y protegido contra daños, por una valencia plástica, incrustada en la superficie superior del pedal del freno, o empotrado en los paneles laterales del vehículo.

Alternativa o adicionalmente, los medios de activación temprana pueden comprender un medio para detectar la liberación del acelerador, por ejemplo, un interruptor del acelerador, que puede ser un interruptor mecánico o de proximidad. El interruptor del acelerador puede activarse cuando se suelta el acelerador. El interruptor del acelerador puede disponerse de manera que el acelerador deba soltarse por completo antes de activar el interruptor. Esto de manera que, cuando un conductor está apoyando su pie en el acelerador, y el acelerador está solo ligeramente presionado, los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos no se activen para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluido.

Los medios de activación temprana predicen cuándo es probable que se activen las condiciones de frenado y hacen que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos saquen el líquido de frenos del depósito de fluidos antes de que se predigan o se anticipen el inicio de las condiciones de frenado. En estas realizaciones, el pedal del freno también puede incluir el interruptor del freno de manera que, cuando el pedal del freno se suelta por completo, el interruptor del freno reactiva los medios para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, anticipando la reinstauración de los frenos. Si se vuelve a aplicar el pedal del freno, el interruptor del freno desactiva de nuevo los medios para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos. Esto puede ocurrir en cualquier cantidad de ocasiones antes de que se pise el pedal del acelerador. Al pisar el pedal del acelerador, uno o el interruptor del acelerador pueden desactivar los medios para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, y pueden activar los medios para mover un fluido al depósito de fluidos, es decir, para retraer la pastilla de freno. Las pastillas de freno siempre se retraen cuando se pisa el acelerador.

Tanto el detector de movimiento del pie como el interruptor del acelerador se configuran para predecir que el pedal del freno está a punto de pisarse, es decir, que las condiciones de frenado se iniciarán en breve, y activar los medios para mover de manera selectiva el fluido para suministrar fluido fuera del depósito de fluidos, por tanto, se empuja la pastilla de freno hacia el disco de freno, y se elimina cualquier espacio entre ellos. Si la predicción es incorrecta, es decir, las condiciones de frenado no se activan, la fuerza entre la pastilla de freno y el disco de freno no es suficiente para crear una fuerza de frenado significativa. De hecho, la fuerza de fricción aplicada al disco de freno a la pastilla de freno en estas situaciones (es decir, en situaciones en las que el cilindro maestro no se acciona posteriormente) es similar a la que provocaría que la pastilla de freno no se haya retraído completamente después de frenar, como ocurriría si el sistema de control de freno de la presente invención no estuviera presente. Si la predicción es correcta y el pedal del freno se presiona posteriormente (es decir, durante las condiciones de frenado), entonces la pastilla de freno no necesitaría recorrer ninguna distancia antes de que se presione firmemente contra el disco de freno. Por tanto, esto elimina el retardo de tiempo entre que un usuario pisa un pedal de freno y el frenado que se produce debido a dicho desplazamiento, y reduce el exceso de desplazamiento indeseable del pedal del freno.

En vehículos que tienen "control de crucero", pueden usarse tanto un interruptor del acelerador como un medio para detectar el movimiento del pie. Cuando se utiliza el control de crucero, el interruptor del acelerador se desactivará automáticamente. Por tanto, la activación temprana de los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos será realizada únicamente por el detector de movimiento del pie.

El sistema de control de frenos puede incluir una válvula de presión "negativa" de control fino que comprende un pasador cónico que puede ajustarse atornillándolo en un orificio (a través del cual pasa el gas), lo que reduce el área de sección transversal del orificio, lo que provoca una caída de presión a través de la entrada/salida de la válvula.

Esto puede controlar el flujo de gas, como en el presente sistema donde el gas fluye a la atmósfera y las pérdidas de gas no son un problema.

El sistema de control de frenos también puede incluir una válvula de control de presión "positiva" que comprende una bola con resorte u otra válvula tipo resorte que cubre un orificio (un lado del cual es el suministro de gas), que libera el gas a la atmósfera cuando las fuerzas lado de la válvula se igualan (es decir, cuando se alcanza la presión de apertura). Esta es la válvula de control preferida para controlar la presión positiva porque el tiempo de respuesta de la válvula es importante, al igual que el microcompresor en cuanto a peso, costo y tamaño. La válvula solo libera gas a la atmósfera (como desecho) después de que ha alcanzado la presión deseada/establecida (es decir, una presión de apertura). El término "presión de apertura" se conoce en la técnica para referirse a la presión a la que se abre un componente, como una válvula de retención, u otra válvula reguladora, y si la presión cae por debajo de la presión de apertura, el componente se cierra nuevamente.

Alternativamente, el sistema de control de frenos puede usar interruptores de control de presión en lugar de válvulas de control de presión. Estos interruptores pueden ser más baratos que las válvulas de presión equivalentes y pueden proporcionar tolerancias más precisas. También pueden reducir la complejidad y/o el peso del sistema, y pueden proporcionar información a un controlador, como una unidad de control electrónico (ECU), para el control activo del sistema de control de frenos.

El sistema de control de freno también puede incluir una o más válvulas de control para permitir la comunicación de fluido selectiva entre componentes del sistema de control de freno y proporcionar una conmutación entre las diferentes condiciones del sistema.

La(s) válvula(s) de control puede ser cualquier válvula de control adecuada. Por ejemplo, una válvula multipuerto, una válvula solenoide, una válvula de bloqueo, una válvula neumática, una válvula pilotada neumáticamente o una válvula operada mecánicamente.

En algunas realizaciones que emplean al menos una válvula de bloqueo como válvula de control, la posición de la válvula de bloqueo puede controlarse mediante el uso de un relé bipolar, doble tiro (DPDT) junto con un circuito temporizador ajustable. El uso de una válvula de bloqueo puede reducir el consumo de energía del sistema de control de frenos.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 10, para controlar un sistema de frenos de un vehículo que tiene un cilindro maestro, una línea de freno para comunicar el líquido de frenos entre el cilindro maestro y un freno, y un depósito de fluidos en comunicación de fluido con la línea de freno durante las condiciones de sin posibilidad de frenado, el procedimiento comprende mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos a lo largo de la línea de freno durante las condiciones de sin posibilidad de frenado.

El movimiento de manera selectiva de un fluido al depósito de fluidos provoca un movimiento del líquido de frenos en la línea de freno en una dirección hacia el cilindro maestro (es decir, alejándose del cilindro esclavo). Dicho movimiento puede ocurrir a lo largo de toda la línea de freno o a lo largo de una porción de la línea de freno, como una porción de la línea de freno entre el cilindro esclavo y el depósito de fluidos, permitiendo que la pastilla de freno se retraiga del disco de freno.

Mover de manera selectiva el líquido fuera del depósito de fluidos puede provocar un movimiento del líquido de frenos en la línea de freno en una dirección alejada del cilindro maestro (es decir, hacia el cilindro esclavo). Este movimiento puede ocurrir a lo largo de toda la línea de freno o a lo largo de una porción de la línea de freno, como una porción de la línea de freno entre el cilindro esclavo y el depósito de fluidos. Esto mueve la pastilla de freno hacia el disco de freno.

Como tal la posición de la pastilla de freno, con relación al disco de freno, puede controlarse durante las condiciones de no frenado.

El líquido de frenos puede moverse de manera selectiva dentro y/o fuera del depósito de fluidos suministrando o extrayendo gas hacia o desde el depósito de fluidos. El gas puede ser suministrado y/o extraído mediante un compresor.

En realizaciones, el depósito de fluidos puede estar en comunicación de fluido con la línea de freno a través de la salida de la cámara principal del cilindro maestro. La extracción de gas del depósito de fluidos provoca el movimiento del líquido de frenos desde la cámara principal al depósito de fluidos y desde el freno a la cámara principal a través de la salida, y el suministro de gas al depósito de fluidos provoca el movimiento del líquido de frenos desde el depósito de fluidos a la cámara principal y de la cámara principal al freno a través de la salida.

El líquido de frenos puede moverse al depósito de fluidos al comienzo de las condiciones de no frenado.

El líquido de frenos puede sacarse del depósito de fluidos al comenzar las condiciones de frenado.

El líquido de frenos puede sacarse del depósito de fluidos inmediatamente antes de las condiciones de frenado, cuando se ha previsto que inicie el frenado, como se discutió anteriormente (en relación con los medios de activación temprana).

El líquido de frenos puede moverse fuera del depósito durante las condiciones de no frenado en respuesta a una condición detectada del vehículo o una entrada del conductor. La condición detectada puede indicar un posible "retroceso" de la pastilla de freno. El sistema de control de frenos puede comprender un sensor para detectar posibles condiciones de retroceso, como un acelerómetro.

El sistema de control de frenos puede comprender el sistema de control de frenos como se describió anteriormente en cualquier aspecto o realización del mismo.

El sistema de control de frenos puede comprender un interruptor del freno asociado con el pedal del freno, en el que el sistema de control de freno se activa cuando se suelta el pedal del freno.

El interruptor del freno puede configurarse para desactivar el sistema de control de frenos cuando se pisa el pedal del freno, después de haber sido activado por el detector de proximidad. El detector de proximidad puede configurarse para detectar el movimiento de un objeto, como el pie de un conductor acercándose al pedal del freno y alejándose del pedal del acelerador.

El sistema de control de frenos puede ser un sistema de control de frenos como se detalla en cualquier aspecto o realización de la invención discutido anteriormente, y además comprender un interruptor del acelerador. Cuando se suelta el pedal del acelerador, el interruptor del acelerador puede activar el movimiento del líquido de frenos fuera del depósito de fluidos. Cuando se pisa el pedal del acelerador, es decir, durante el uso, el interruptor del acelerador puede hacer que el líquido de frenos fluya hacia el depósito. En las realizaciones en las que hay un detector de proximidad, el detector puede no usarse para provocar un flujo de líquido de frenos al depósito. El detector de proximidad puede actuar como a prueba de fallas para hacer que el líquido de frenos se mueva fuera del depósito de fluidos al detectar el movimiento del pie cuando cualquier sistema de control de crucero no se habilite. Como se discutió anteriormente, cuando el control de crucero está habilitado, el interruptor del acelerador se deshabilita y el interruptor de proximidad de detección temprana será la única causa de iniciar el movimiento del líquido de frenos alejándose del depósito en previsión del frenado.

Dentro del ámbito de esta divulgación, puede usarse cualquier interruptor del freno o acelerador adecuado, como entenderá el experto en la técnica. Un tipo adecuado de interruptor es un interruptor de láminas.

Estos aspectos de la presente invención pueden comprender el uso o la provisión de uno o más de, o todos, los accesorios preferidos u opcionales discutidos anteriormente en relación con los aspectos anteriores.

Además, debe entenderse que, dentro del ámbito de esta divulgación, los sistemas descritos pueden incluir modificaciones adicionales, como la inclusión de medios de filtración de aire y medios de amortiguación/aislamiento acústico.

También debe entenderse que, dentro del ámbito de esta divulgación, cualquiera de los sistemas descritos puede incluir un sistema a prueba de fallos que apaga el sistema, si se determina que la fuente de alimentación configurada para activar y ejecutar el sistema está agotada o funcionando a un voltaje predeterminado, más bajo que un voltaje de trabajo normal. En el caso de los automóviles eléctricos, esto puede garantizar que el sistema se apague antes de que falle la batería. En el caso de los automóviles no eléctricos, esto puede garantizar que el sistema se desactive antes de que se agote la batería del automóvil. Puede alertarse al conductor de que el sistema se apagó en determinada circunstancia, por ejemplo, a través de una pantalla en el tablero, como un LED. El sistema puede volver a encenderse, una vez que la batería se haya recargado al voltaje predeterminado.

Se describirán ahora realizaciones preferentes de la presente invención, solo a manera de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas en las que:

Las Figuras 1A, 1B y 1C muestran un ejemplo de un cilindro maestro básico de la técnica anterior para controlar un freno;

La Figura 2A muestra un diagrama esquemático de un sistema de acuerdo con una realización de la presente invención;

La Figura 2B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 2A. La Figura 3A muestra un esquema de un sistema de acuerdo con otra realización de la presente invención; La Figura 3B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 3A; La Figura 4A es un esquema de un sistema de acuerdo con una realización adicional de la presente invención; La Figura 4B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 4A;

La Figura 5A muestra un esquema de una realización alternativa del sistema de acuerdo con la presente invención;

La Figura 5B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 5A;

La Figura 6 muestra un pedal del freno que tiene un sistema diseñado para evitar la activación accidental del sistema de control de freno de la presente invención;

La Figura 7A muestra un esquema de un sistema de acuerdo con otra realización de la presente invención; La Figura 7B muestra un diagrama esquemático de cableado, para su uso con el sistema de la Figura 7A; La Figura 8A muestra un esquema de un sistema de acuerdo con otra realización de la presente invención; La Figura 8B muestra un diagrama esquemático de cableado 300 para su uso con la realización de la Figura 8A; Las Figuras 9A y 9B muestran un esquema de un sistema 100 de acuerdo con otra realización de la presente invención;

Las Figuras 10A y 10B muestran vistas en alzado lateral de una realización del sistema que incluye un medio de activación temprana;

Las Figuras 11A y 11B muestran vistas en alzado lateral de una realización alternativa que incluye un medio de activación temprana;

La Figura 12 muestra un diagrama esquemático de cableado 400 que puede usarse con un sistema que tiene un medio de activación temprana, como con las realizaciones de las Figuras 10A y 10B, y 11A y 11B.

La Figura 13 muestra un esquema de una realización alternativa de un sistema de frenos, mediante el uso de un compresor de doble cabezal.

Las Figuras 14 A-C muestran el flujo de aire en el sistema de la Figura 13 en diferentes modos.

Las Figuras 15A, 15B y 15C muestran una pastilla de freno para su uso con un aspecto de la presente invención, sin el tubo de suministro de aire instalado en la misma.

Las Figuras 16A, 16B, 16C y 16D muestran un tubo de suministro de aire para su uso con un aspecto de la presente invención.

Las Figuras 17A, 17B y 17C muestran la pastilla de freno de las Figuras 15A y 15B con el tubo de suministro de aire de las Figuras 16A, 16B y 16C montado en la misma.

La Figura 18 muestra un sistema de freno que incluye la pastilla de freno de las Figuras 15A y 15A unida al tubo de suministro de aire de las Figuras 16A, 16B y 16C montado al mismo.

Las Figuras 19A y 19B muestran un resorte anti-traqueteo para su uso con el sistema de frenos de la Figura 18. La Figura 20 muestra el sistema de frenos de la Figura 18 con el resorte anti-traqueteo de las Figuras 19A y 19B montado.

Las Figuras 21A-21C muestran un esquema de una realización alternativa de un sistema de frenos que incluye tres válvulas de control y un depósito de presión positiva, en diferentes modos.

La Figura 22 muestra un esquema de una realización alternativa de un sistema de frenos que incluye válvulas activadas mecánicamente.

Las Figuras 1A, 1B y 1C muestran un ejemplo de un cilindro maestro 10 típico de la técnica anterior para controlar un freno. El cilindro maestro 10 se ha mostrado de una forma muy básica, y se han omitido muchos refinamientos (conocidos en la técnica anterior) en aras de la claridad. Por tanto, debe entenderse que puede usarse cualquier cilindro maestro adecuado (por ejemplo, que presente cualquiera de estos refinamientos adicionales), sin apartarse del ámbito de esta divulgación.

El cilindro maestro 10 incluye una cámara 12 que tiene una salida 14 y una entrada 16. Un pistón maestro 18 se extiende hacia la cámara 12. Una varilla 20 se extiende a través de la cámara 12 desde el pistón maestro 18, terminando en un sello 22. En la Figura 1A, el pistón maestro 18 no se acciona, y el sello 22 está abierto. Cuando se acciona el pistón maestro 18, como en la Figura 1B, por una fuerza F que se aplica a la varilla operativa 24, la varilla 24 y el pistón maestro 18 se mueven una distancia D, y el sello 22 cierra la entrada 16. Como la fuerza F se aplica continuamente una vez que se cierra el sello 22, el pistón maestro 18 continúa moviéndose, mientras que la varilla 20 no puede moverse más y, en cambio, se retrae en la cavidad 21 en el pistón maestro 18. La varilla 20 está unida al pistón maestro 18 de una manera conocida (no mostrada) de manera que, cuando se aplica la fuerza F por primera vez, la varilla 20 se mueve con el pistón maestro 18 como se describió anteriormente, y solo se retrae en la cavidad 21 cuando el sello 22 está cerrado. La carretera en funcionamiento puede controlarse, por ejemplo, con un pedal del freno. El cilindro maestro 10 también incluye un resorte 26 para devolver el pistón maestro 18 a su configuración no accionada después de frenar.

En la Figura 1A, la cámara 12 del cilindro maestro 10 está en comunicación de fluidos con la salida 14 y la entrada 16. La salida 14 está en comunicación de fluidos con un freno. La entrada 16 está en comunicación de fluidos con un depósito 28. El depósito 28 comprende una cámara de depósito 29 y un capuchón de depósito 30. El sistema está lleno de líquido de frenos. El depósito 28 asegura que el sistema permanezca lleno de líquido de frenos y evita cualquier entrada de aire, particularmente en condiciones de no frenado. Hay un orificio 31 en el capuchón del depósito 30 de manera que el depósito 28 está en comunicación de fluido con la atmósfera para permitir que el nivel del líquido de frenos (no mostrado) varíe según sea necesario. El depósito de fluidos 28 se forma típicamente de un material como el aluminio. El capuchón del depósito 30 puede formarse por el mismo material, pero típicamente está formado por plástico.

Como se muestra en la Figura 1B, cuando el pistón maestro 18 se acciona inicialmente, la varilla 20 se mueve para empujar el sello 22 para cerrar la entrada 16 para crear un sistema hidráulico sellado. Hay una distancia de recorrido corta y, por tanto, un retardo de tiempo entre la activación del pistón maestro 18 y el cierre de la entrada 16 mediante el sello 22, ya que la varilla (y el sello 22) tienen que recorrer una distancia para que el sello 22 cierre la entrada 16.

Como se muestra en la Figura 1C, cuando el pistón maestro 18 continúa su accionamiento (es decir, moviéndose), la varilla 20 se retrae hacia la cavidad 21 en el cilindro maestro 18. Como el sistema es un sistema hidráulico sellado, continuar accionando el pistón maestro 18 hace que el líquido de frenos en gran parte incompresible (no mostrado) sea empujado a través de la salida 14, y accione un pistón esclavo en un cilindro esclavo en la pinza de freno (no mostrado).

También se sabe que el cilindro maestro tiene más de una salida, por ejemplo, dos salidas, cada una en comunicación de fluido con un freno (no mostrado). La cámara 12 puede dividirse en dos cámaras, una en comunicación de fluido con cada salida. La varilla operativa 24 puede extenderse a través de ambas cámaras y comprender múltiples sellos para permitir el sellado de las entradas a cada cámara. En estos sistemas, puede haber dos depósitos, uno conectado a cada entrada, o puede haber un único depósito de fluidos en comunicación de fluido con ambas entradas.

También se sabe que dos cilindros maestros funcionan en conjunto. Los cilindros maestros pueden ubicarse en una relación de lado a lado, con las varillas operativas 24 conectadas operativamente de manera que el accionamiento del sistema acciona ambos cilindros maestros. En un sistema de frenos, un cilindro maestro puede controlar los frenos traseros de un vehículo, mientras que el otro cilindro maestro controla los frenos delanteros. Las varillas operativas 24 pueden conectarse con una disposición de "balancín" que tiene un punto de pivote a través del cual se aplica la fuerza operativa. El punto de pivote puede moverse para desviar la fuerza para que actúe con más fuerza sobre uno u otro de los cilindros maestros.

La Figura 2A muestra un esquema de un sistema 100 de acuerdo con una realización de la presente invención. El depósito del cilindro maestro de freno 102 incluye la cámara 104, un capuchón 106, y un diafragma 108. A diferencia de los sistemas de freno típicos, el capuchón 106 no se fabrica de plástico. El capuchón 106 se reemplaza por un capuchón que puede ajustarse suficientemente y tiene suficiente resistencia para resistir las presiones positivas y negativas del presente sistema. Estos capuchones pueden fabricarse de aluminio, acero u otros metales adecuados. La cámara 104 contiene el líquido de frenos 103 y un espacio de aire 105. El sistema 100 también incluye un compresor 110 que tiene una entrada 112 y una salida 114. El compresor 110 puede ser de uno o varios cabezales, y accionado mecánica o eléctricamente. Cuando se enciende el compresor 110, el compresor 110 aspira gas a la entrada 112 y bombea gas presurizado fuera de la salida 114. La salida 114 está en comunicación de fluido con el depósito 102 y la entrada 112 está en comunicación de fluido con la atmósfera de manera que cuando el compresor 110 está encendido, se añade gas al depósito 102.

El sistema comprende además un limitador ajustable o fijo o una válvula de aguja 118a en comunicación de fluido con la salida 114 para ajustar la presión. La válvula 118a puede tener diferentes características a diferentes caudales y, por tanto, puede usarse en combinación con un flujo de compresor tanto temporizado como ajustable para adaptarse a las necesidades del sistema.

El sistema comprende además un solenoide u otra válvula de descarga 120. La válvula de descarga 120 está normalmente abierta (N/O) de manera que, cuando el compresor está apagado, la válvula de descarga 120 también está apagada (es decir, abierta), lo que significa que el depósito está en comunicación de fluido con la atmósfera a través de la válvula y actúa de la misma manera que un depósito típico. Cuando el compresor está encendido, la válvula está cerrada. La válvula también está presente como un accesorio de seguridad para garantizar la seguridad del vehículo y del conductor. Si el sistema falla por cualquier motivo, la válvula de descarga se abrirá automáticamente, asegurando que el depósito vuelva a la presión atmosférica después del uso de los frenos. Por tanto, la válvula de descarga puede estar presente u omitida, o actuar independientemente, según se requiera. El sistema puede activarse por un usuario, por ejemplo, mediante un interruptor controlado por el usuario. Este interruptor puede ubicarse, por ejemplo, en el volante de un vehículo. Esto permite al usuario utilizar el sistema cuando determina que puede haber ocurrido un evento que pudo haber provocado un retroceso, y/o evitar usar el sistema cuando se deben aplicar los frenos. Aunque el sistema no afectará el frenado del vehículo ya que, durante el frenado, el depósito de fluidos está sellado en el cilindro maestro, no proporcionará el resultado deseado durante las condiciones de frenado. Alternativamente, el sistema puede activarse automáticamente al detectar un evento que pueda haber provocado un retroceso. Por ejemplo, pueden usarse sensores para detectar cuando el vehículo ha golpeado una rampa a alta velocidad.

La Figura 2B muestra un diagrama esquemático de cableado 300 para su uso con el sistema de la Figura 2A.

Al soltar el pedal del freno, el interruptor normalmente abierto (N/O) 314 se cierra y se suministra energía al panel temporizador 304. Cuando los contactos de entrada 305 se cierran momentáneamente, esto activa el sistema de retroceso. Esto cierra los contactos de relé normalmente abiertos (N/O) 306, que suministran energía a la válvula de descarga N/O 308 y al compresor 310. La válvula de descarga 308 se cierra y el compresor 310 suministra aire al depósito de fluido (no mostrado). Después de un tiempo establecido predeterminado, el panel temporizador 304 abre los contactos de relé normalmente abiertos 306, lo que apaga el compresor 310 y permite que se abra la válvula de descarga 308. Por tanto, el depósito de fluidos está en comunicación de fluido con la atmósfera a través de la válvula de descarga 308, lo que permite que el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera y se use de forma normal (es decir, de la misma forma que en un sistema no equipado con el sistema de control de frenos).

La Figura 3A muestra un esquema de un sistema de acuerdo con otra realización de la presente invención. La Figura 3A incluye los mismos componentes que la Figura 2A, pero la entrada 112 está en comunicación de fluido con el depósito 102 y la salida 114 está en comunicación de fluido con la atmósfera de manera que cuando el compresor 110 está encendido, el gas se extrae del depósito 102. Se usa la válvula 118b, que es la adecuada para el ajuste del vacío, en lugar de la válvula 118a para el ajuste de la presión usada en la Figura 2A. La válvula 118b también puede usarse en combinación con una salida de compresor temporizada para proporcionar capacidad de ajuste. El sistema se activa automáticamente después de que se haya producido el frenado.

La Figura 3B muestra un diagrama esquemático de cableado 300 para su uso con el sistema de la Figura 3A.

Al soltar el pedal del freno, se suministra energía al panel temporizador 304 a través del interruptor del freno 314. A diferencia del sistema de la Figura 2B, el panel temporizador 304 no incluye contactos de entrada 305, sino que existe una conexión por cable permanente. Por lo tanto, cuando se suministra energía al panel temporizador 304, esto energiza los contactos del relé 306 normalmente abiertos (N/O) para que se cierren, y se suministra energía a la válvula de descarga N/O 308 y un compresor 310. La válvula de descarga 308 se cierra y el compresor 310 extrae el gas del depósito de fluidos (no mostrado). Después de un tiempo establecido predeterminado, el panel temporizador abre los contactos del relé 306, desactivando el compresor 310 y la válvula de descarga 308 (es decir, apagando el compresor 310 y permitiendo que se abra la válvula de descarga 308). Por tanto, el depósito de fluidos está en comunicación de fluido con la atmósfera a través de la válvula de descarga 308, lo que permite que el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera y se use de forma normal (es decir, de la misma forma que en un sistema no equipado con el sistema de control de frenos).

El esquema también incluye un segundo compresor 312, que se usa para proporcionar aire de refrigeración a la superficie de frenado de una pastilla de freno, que proporciona aire a la superficie de la pastilla de freno durante las condiciones de no frenado. El sistema de control de frenos puede usarse sin este elemento adicional, como en la Figura 2B. Además, este elemento adicional podría usarse con la disposición de la Figura 2B.

La Figura 4A muestra un esquema de un sistema 100 de acuerdo con una realización adicional de la presente invención. El sistema 100 incluye los mismos componentes que los sistemas de las Figuras 2 y 3, y comprende además una válvula multipuerto 116 que tiene una primera configuración y una segunda configuración, en la que en la primera configuración la salida del compresor está en comunicación de fluido con el depósito 102 y la entrada 112 del compresor están en comunicación de fluido con la atmósfera, y en la segunda configuración la salida 114 del compresor está en comunicación de fluido con la atmósfera, y la entrada del compresor 110 está en comunicación de fluido con el depósito 102. Por tanto, en la primera configuración, cuando el compresor 110 está encendido, se añade gas al depósito 102 y, en la segunda configuración, se extrae el gas del depósito 102.

El sistema incluye dos válvulas ajustables 118a, b. La válvula 118b está en comunicación de fluido permanente con la entrada 112 y es para el ajuste del vacío. La válvula 118a está en comunicación de fluido permanente con el depósito 102, para ajustar la presión.

Cuando se añade gas al depósito 102, ejercerá una fuerza sobre el fluido contenido en el mismo. En condiciones de no frenado, el depósito está en comunicación de fluido con la cámara principal 12. Por tanto, la fuerza se ejercerá sobre el líquido de frenos en la cámara principal 12. Como el pistón maestro 18 se abre contra un tope que limita su movimiento mediante un resorte, se requiere una cantidad relativamente grande de fuerza para mover el pistón maestro, en comparación con la fuerza requerida para mover el pistón esclavo, como se explica en más detalle a continuación. Por tanto, la fuerza ejercida sobre el líquido de frenos en la cámara principal hace que el líquido se mueva a través de la salida y extienda un pistón esclavo en el freno. El pistón esclavo empuja la pastilla de freno, acercándola al disco de freno. Cuando se extrae gas del depósito, esto provocará una presión negativa, lo que hará que el líquido de frenos vuelva al cilindro maestro 10 a través de la salida 14 y retraiga el pistón esclavo. Aunque la presión negativa en el depósito de fluidos 102 también provocará un tirón en el pistón maestro 18, este pistón está desviado a la posición no accionada por el resorte 26. Se necesitaría una fuerza mayor para mover el pistón maestro que el pistón esclavo debido a la desviación del resorte 26 y los tamaños relativos de los pistones (el pistón esclavo es grande y, por tanto, la misma fuerza aplicada por unidad de área a cada uno proporciona mayor fuerza total sobre el pistón esclavo) y, como tal, es el pistón esclavo el que se mueve. Si el pistón maestro se mueve, cualquier pequeño movimiento del mismo hará que la varilla operativa 24 se mueva y la entrada 16 se cierre mediante el sello 22. Esto aislará entonces el depósito de fluidos de la cámara principal 12 y evitará que la presión negativa provoque cualquier movimiento adicional del líquido de frenos en el sistema. Esto evita que la presión negativa en el depósito de fluidos 102 provoque cualquier movimiento adicional del pistón maestro 18, y evita además que el sistema retraiga las pastillas de freno y que actúe como un dispositivo de seguridad para el sistema de freno.

La Figura 4B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de 4A. El diagrama esquemático de cableado incluye dos paneles temporizadores 304a, b. Al soltar el pedal del freno se suministra energía a los primeros y segundos paneles temporizadores 304a, b mediante el interruptor 314. El primer panel temporizador 304a abrirá sus contactos del relé normalmente cerrados 306a, durante un período de tiempo predeterminado, lo que cambiará la válvula multipuerto 116 a la segunda configuración. El segundo panel temporizador 304b cerrará sus contactos del relé normalmente abiertos 306b durante el mismo período de tiempo, que suministrará energía a la válvula de descarga N/O 308 y al compresor 310 como en la Figura 3B. Esto cierra la válvula de descarga 308 y enciende el compresor 310, de manera que extrae el aire (es decir, suministra una presión de aire negativa) al depósito de fluidos (no mostrado). Después de un tiempo predeterminado, el primer panel temporizador 304a cierra los contactos del relé 306a, y el segundo panel temporizador 304b abre los contactos del relé 306b, que devuelve la válvula multipuerto a la primera configuración, apaga el compresor 310 y permite que se abra la válvula de descarga 308. Por tanto, el depósito de fluidos está en comunicación de fluido con la atmósfera a través de la válvula de descarga 308, lo que permite que el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera y se use de forma normal (es decir, de la misma forma que en un sistema no equipado con el sistema de control de frenos).

Cuando los contactos de entrada 305 del segundo panel temporizador 304b se rompen y luego se restauran (es decir, se abren momentáneamente y luego se cierran), se activa el sistema de retroceso. Los contactos del relé normalmente abiertos/cerrados (N/O) 306b del segundo panel temporizador se cierran durante un período de tiempo predeterminado, que suministra energía a la válvula de descarga N/O y al compresor. Por tanto, la válvula de descarga se cierra y el compresor suministra aire (es decir, presión de aire positiva) al depósito de fluidos. Dado que el primer panel temporizador 304a no se ha activado, la válvula multipuerto permanece en la primera configuración. Después del tiempo predeterminado, el segundo panel temporizador 304b abre los contactos del relé normalmente abiertos 306b, lo que apaga el compresor 310 y permite que se abra la válvula de descarga 308. Por tanto, el depósito de fluidos está en comunicación de fluido con la atmósfera a través de la válvula de descarga 308, lo que permite que el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera y se use de forma normal (es decir, de la misma forma que en un sistema no equipado con el sistema de control de frenos).

El esquema también incluye un segundo compresor 312, que se usa para proporcionar aire de enfriamiento a la superficie de frenado de una pastilla de freno, que proporciona aire a la superficie de la pastilla de freno durante las condiciones de no frenado, como en la Figura 3B. El sistema de control de frenos puede usarse sin este elemento adicional, como en la Figura 2B. Además, este elemento adicional podría usarse con la disposición de la Figura 2B. Aunque la Figura 4B incluye dos paneles temporizadores 304a, b, es posible usar un solo panel temporizador que tenga dos relés, lo que es conocido en la técnica, y puede proporcionar una alternativa más económica al uso de dos paneles temporizadores.

La Figura 5A muestra una realización alternativa en la que se extrae gas de forma continua del depósito de fluidos 104 durante las condiciones de no frenado. Esto difiere de la realización de la Figura 4A en que la válvula de descarga 120b está normalmente cerrada. En condiciones de frenado, como en la Figura 4A, el compresor 110 puede apagarse y la válvula de descarga 120b se energiza para abrirse. Por lo tanto, en condiciones de frenado, el gas en el depósito de fluidos 102 puede ventilar a la atmósfera. Esta disposición requiere que se proporcione una presión negativa de gas más baja (es decir, un vacío más bajo) al depósito de fluidos 102 pero durante un período de tiempo mayor. La disposición puede requerir un tercio o menos de la presión negativa del gas. Como el gas se extrae constantemente durante las condiciones de no frenado, existe una fuerza de retracción constante en el pistón del freno. Esto proporciona una baja resistencia a la rodadura sin la necesidad de un sistema de cojinete de aire en la superficie de frenado de la pastilla de freno. Adicionalmente, al frenar, la eliminación de la fuerza de retracción (al apagar el compresor) hace que el espacio entre la pastilla de freno y el disco de freno se cierre parcialmente y de forma automática, cuando el pedal del freno y el recorrido del pistón del freno se reducen, proporcionando un tiempo de reacción del freno más rápido.

La Figura 5B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 5A. El esquema incluye un interruptor 302, que se describirá con más detalle a continuación con respecto a la Figura 6. Durante el frenado, el interruptor 302 está ubicado para suministrar energía a la válvula de descarga normalmente cerrada 308, energizándola para abrir y ventilar el depósito de fluidos a la atmósfera. Durante el tiempo sin posibilidad de frenado, el interruptor 302 está ubicado para suministrar energía al compresor 310 y un panel temporizador 304. Los contactos del panel temporizador 304 están normalmente abiertos. La válvula multipuerto 116 permanece en una segunda configuración, como en la Figura 4B, y el compresor 310 extrae el gas del depósito de fluidos. Cuando los contactos del relé normalmente abiertos 306 en el panel temporizador 304 se activan para cerrarse, la válvula multipuerto 116 se activa para estar en una primera configuración. Se detiene la extracción de gas del depósito de fluidos (retracción) y se añade gas al depósito de fluidos, para combatir el retroceso, durante un período de tiempo predeterminado antes de que los contactos del relé normalmente abiertos 306 se vuelvan a abrir y la válvula multipuerto 116 regrese a la segunda configuración. El frenado en cualquier momento, es decir, durante la extracción o la adición de gas desde o hacia el depósito de fluidos, hará que el compresor 310 se apague. Cuando se suelta el pedal del freno, el sistema se restablecerá a la disposición habitual sin posibilidad de frenado, es decir, con la extracción de gas del depósito de fluidos. La válvula multipuerto 116 ilustrada muestra cuatro puertos. Sin embargo, esto podría aumentarse para permitir la activación independiente de la válvula de descarga. Esta realización podría usarse en combinación con el sistema de enfriamiento usado en las Figuras 3B y 4B.

En sistemas en los que dos cilindros maestros operan en tándem, y el punto de pivote es ajustable, es conveniente que, cuando se use el sistema de control de frenos para contrarrestar el retroceso, los medios actúen sobre ambos cilindros maestros de la misma manera. Sin embargo, cuando se usa el sistema de control de frenos para retraer los pistones esclavos asociados, puede ser conveniente que se mueva más fluido de la cámara principal al depósito de fluidos en un cilindro maestro que en el otro, ya que se aplicaron con diferentes fuerzas. Por tanto, cada cilindro maestro comprenderá una válvula ajustable para permitir que los sistemas actúen de manera diferente en los diferentes cilindros.

Cualquiera de los sistemas descritos anteriormente puede usarse en combinación con otros dispositivos para ayudar en la retracción de las pastillas de freno, como el descrito en el documento de patente GB-2533476. Esto puede proporcionar los beneficios de retraer las pastillas de freno en combinación con la retracción proporcionada por las realizaciones de la presente invención, y/o en combinación con las realizaciones de la presente invención resolviendo el problema del retroceso.

Cualquiera de los sistemas descritos anteriormente puede usarse en combinación con dispositivos con cojinete de aire para ayudar a mantener la separación de las pastillas de freno de los discos de freno. Dichos sistemas proporcionan un flujo de aire a la superficie de la pastilla de freno durante las condiciones que no tienen posibilidad de frenado para permitir que las pastillas de freno permanezcan a una pequeña distancia de los discos de freno sin contacto entre ellos, lo que permite rápidos tiempos de reacción del freno a medida que la distancia requerida a recorrer por las pastillas de freno antes de que entren en contacto con los discos de freno se minimice.

Cualquiera de los sistemas descritos anteriormente puede usarse en combinación con un sistema para enfriar las pastillas de freno. Dichos sistemas de refrigeración podrían usar controladores de tiempo independientes o iguales que los sistemas de neumáticos descritos anteriormente. El enfriamiento se apaga durante la aplicación de los frenos. El enfriamiento también puede disponerse para que se apague durante el retroceso y/o retracción (es decir, cuando se agrega o se retira gas del depósito).

La Figura 6 muestra un pedal del freno que tiene un sistema 200 diseñado para evitar la activación accidental del sistema de control de frenos. Una placa de retención magnética 202 está unida a la superficie superior del pedal del freno 204. Como se discutió anteriormente, el freno de la presente invención se ejemplifica como accionado por un pedal del freno, aunque un cilindro maestro accionado por un freno de mano usado en algunas actividades deportivas de vehículos, funcionaría igualmente bien. Como se discutió anteriormente, el accionamiento del pedal del freno activa el sistema de control de frenos. El sistema de control de frenos se activa mediante un interruptor 210 ubicado cerca de la superficie superior del pedal del freno 204. Cuando se presiona el pedal del freno 204, el pedal del freno se aleja del interruptor. Cuando se suelta el pedal del freno 204, el pedal del freno vuelve a entrar en contacto con el interruptor y activa el interruptor y, por tanto, además al sistema de control de frenos a través de un cable de interruptor 212. El interruptor puede disponerse para activar el sistema (a) justo antes de que se abra el sello entre el depósito de fluidos y la cámara principal del cilindro maestro, (b) cuando se abre el sello o (c) después de que se abre el sello. En la posición (a), parte del tiempo de activación puede ocurrir antes de la liberación total del pedal del freno beneficiando, por ejemplo, en situaciones de carrera a través de tiempos de reacción más rápidos y por tanto una liberación temprana de las pastillas de freno, una menor resistencia a la rodadura y una mayor aceleración. Esto puede lograrse mediante el uso de cualquier medio adecuado, por ejemplo, un imán o una pastilla de presión. Es importante asegurarse de que el sistema no se accione accidentalmente, por ejemplo, por un empujón accidental del pedal del freno en lugar de presionarlo. Esto es particularmente importante en las carreras, donde los conductores suelen usar el freno con el pie izquierdo (es decir, dejar el pie en el pedal del freno en todo momento) para aumentar sus tiempos de reacción. Una placa de soporte 206 se extiende cerca del pedal del freno 204. En un extremo 206a de la placa de soporte 206, hay un imán de alta potencia 208 colocado de manera que, cuando el pedal del freno no se pisa (es decir, no se acciona), el imán 208 se alinea y hace contacto con la placa de retención 202. Por tanto, la fuerza magnética presente entre las dos retiene el pedal del freno 204 en su lugar contra pequeñas fuerzas. El valor de la fuerza magnética no es suficiente para evitar que el pedal del freno se pise fácilmente, sino que simplemente evita el accionamiento accidental y por tanto la activación innecesaria del sistema de control de freno. Cuando se pisa el pedal de freno y se supera la fuerza magnética, el pedal de freno 204 se alejará del imán 208. El pedal del freno 204 girará alrededor del pivote del pedal del freno 214, y presionará contra un pivote de la varilla de empuje 216. El pivote de la varilla de empuje 216 está conectado operativamente al pistón maestro del cilindro maestro y, por tanto, acciona el freno. Cuando se suelta el pedal del freno 204, se desvía para volver a su ubicación original con la ayuda de la fuerza del imán y por tanto gira alrededor del pivote del pedal del freno 214 para volver a esta posición. Al hacerlo, como se discutió anteriormente, el pedal del freno 204 hace contacto con el interruptor 212, activando el interruptor y el sistema de control de frenos.

Un amortiguador de goma delgado 218 está unido al imán 208 o, con mayor preferencia, a la placa de retención 202, y protege el sistema de vibraciones de impacto y también protege la placa de retención 202 y el imán 208 del desgaste. Es importante destacar, que también protege el imán 208, que está fabricado a partir de un material sinterizado, del daño por impacto excesivo cuando se suelta el pedal del freno y el imán 208 golpea la placa de retención 202.

La Figura 7A muestra un esquema de un sistema 100 de acuerdo con una realización de la presente invención. La Figura 7A es similar a las realizaciones anteriores, como la que se muestra en la Figura 4A. Sin embargo, el compresor 110 de la Figura 7A se enciende de forma continua. En condiciones de no frenado, la válvula multipuerto está en una segunda configuración de manera que la entrada 114 del compresor está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102, y la salida del compresor 112 está en comunicación de fluido con la atmósfera. Por tanto, en condiciones de no frenado, el sistema 100 actúa de la misma manera que en la Figura 4A.

En condiciones de frenado, la válvula multipuerto está en una primera configuración, de manera que la salida 112 del compresor 110 está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102 y la entrada 114 del compresor 110 está en comunicación de fluido con la atmósfera. Como el compresor 110 permanece encendido y, a diferencia de la Figura 4A, no hay una válvula de descarga ubicada entre el depósito de fluidos 104 y la válvula multipuerto 116 o la válvula multipuerto 116 y la entrada 112, se suministra gas presurizado al depósito de fluidos 102 durante las condiciones de frenado. Sin embargo, el líquido de frenos solo se proporcionará a la cámara principal durante un pequeño período de tiempo al comienzo de las condiciones de frenado cuando el sello aún no esté acoplado para aislar el depósito de fluidos de la cámara principal.

El gas de presión positiva (es decir, por encima de la presión atmosférica) suministrado al depósito de fluidos 102 en condiciones de frenado se regula mediante una válvula reguladora de presión 118a, y el gas de presión negativa (es decir, por debajo de la presión atmosférica) suministrado al depósito de fluidos 102 en condiciones de frenado se regula mediante la válvula reguladora de vacío 118b.

La Figura 7B muestra un diagrama esquemático de cableado para su uso con el sistema de la Figura 7A. Como puede verse, el sistema no requiere control electrónico, como mediante el uso de un panel temporizador, como en realizaciones anteriores, ya que el compresor 110 se enciende de forma continua. Durante las condiciones de sin posibilidad de frenado, el interruptor del freno 302 se coloca de manera que la válvula multipuerto 116 normalmente abierta se encuentra abierta, y la válvula está en la segunda configuración. La válvula que está normalmente abierta también actúa como un accesorio de seguridad, ya que, si fallara, el depósito de fluidos volvería a la presión atmosférica a través de las válvulas de control que siempre estarán parcialmente abiertas a la atmósfera. Durante las condiciones de frenado, la válvula multipuerto se energiza para estar en la primera configuración.

En estas disposiciones, el sistema no estaría dispuesto para suministrar de forma continua gas al depósito de fluidos durante las condiciones de frenado. En cambio, cuando comienzan las condiciones de frenado, la válvula multipuerto se energizaría para estar en la primera configuración, y el compresor suministraría aire al depósito de fluidos durante un período corto de tiempo como, por ejemplo, 10 segundos, después de lo cual el compresor puede apagarse y la válvula puede desenergizarse. El depósito de fluidos puede luego ventilar a la atmósfera. Esto no afecta la función del sistema ya que, una vez que el depósito de fluidos se ha sellado desde cámara principal en condiciones de frenado, el suministro de gas al depósito de fluidos no afecta al sistema de frenos.

Alternativamente, el sistema podría disponerse de manera que la válvula multipuerto sea una válvula normalmente cerrada (es decir, cuando se desenergiza, está en la primera configuración). Por lo tanto, cuando los frenos se aplican durante un período de tiempo prolongado, como cuando un usuario está esperando en el tráfico o por un semáforo, la válvula no se energiza y, como tal, no se sobrecalienta ya que, durante las condiciones de frenado, la válvula estará en la primera configuración y, por tanto, desenergizada.

La Figura 8A muestra un esquema de un sistema 100 de acuerdo con otra realización de la presente invención. Esta realización es similar a la de la Figura 3A. El compresor 110 es un microcompresor 110 de un solo cabezal. La entrada 112 del compresor está en comunicación de fluido con el depósito 102 de manera que cuando el compresor 110 está encendido, se extrae gas del depósito 102. La salida 114 está conectada a la atmósfera a través de un silenciador de sonido opcional 115. La válvula de restricción/control ajustable 119 crea una presión negativa dentro del depósito 102 durante las condiciones de no frenado de alrededor de menos 2.5 psi. La válvula restrictiva/de control permite de forma continua un flujo de aire a través de ella en funcionamiento (a diferencia de, por ejemplo, una válvula del tipo de bola/agujero). Como tal, cuando el compresor se apaga, por ejemplo, mediante un interruptor de pedal al pisar un pedal del freno (es decir, al comienzo de las condiciones de frenado), la presión en el depósito de fluidos se iguala a la presión atmosférica en un segundo. Esta realización no incluye una válvula de cambio o solenoide, por lo que no hay fugas provocadas por ninguna de estas válvulas. Por tanto, esta realización tiene una alta eficiencia con un consumo de energía de 2-3 vatios y es barata de implementar con modificaciones mínimas en los sistemas de freno existentes.

La Figura 8B muestra un diagrama esquemático de cableado 300 para su uso con la realización de la Figura 8A. Como en las formas de realización anteriores, el compresor de refrigeración 312 es opcional.

Las Figuras 9A y 9B muestran un esquema de un sistema 100 de acuerdo con otra realización de la presente invención. Esta realización usa un compresor 110 de doble cabezal que tiene un primer cabezal 110a y un segundo cabezal 110b. El compresor puede permanecer encendido en todo momento cuando el encendido del vehículo está activado, o el sistema puede controlarse de manera que el compresor se apague cuando el encendido está activado pero el vehículo está detenido, por ejemplo, en semáforos o en tráfico.

La Figura 9A muestra la realización cuando la válvula de cambio 116 está en una segunda configuración (y desenergizada) y el pedal del freno no está presionado (es decir, durante las condiciones de no frenado). El primer cabezal 110a suministra aire desde la salida 114a a un depósito auxiliar 117. La presión se mantiene mediante un limitador fijo o controlador de presión variable 118a. La entrada 112a del primer cabezal está conectada a la atmósfera mediante un silenciador 115 de sonido opcional. Se mantiene una presión negativa en el depósito 102 mediante la entrada 112b del segundo cabezal 110b del compresor, manteniéndose la presión mediante la restricción preestablecida de la válvula 119. La presión negativa se aplica al depósito de fluidos y, por tanto, los pistones de freno se retraen en todo momento cuando no se pisa el pedal del freno.

El sistema también puede incluir una válvula de descarga en comunicación de fluido o comunicación de fluido selectiva con el depósito de fluidos como accesorio de seguridad. Por ejemplo, esta válvula de descarga podría estar en comunicación de fluido permanente con el depósito de fluidos y ser una válvula solenoide que se energiza para cerrarse. Por lo tanto, si se pierde energía en el sistema, la válvula solenoide podría abrirse y ventilar el depósito de fluidos a la atmósfera. Alternativamente, la válvula de descarga podría asociarse con un puerto adicional de la válvula de multipuerto.

Los silenciadores de sonido se usan comúnmente para reducir el ruido de escape de la válvula neumática/compresor y también pueden actuar como filtros para extraer el exceso de agua del aire. Si bien los silenciadores pueden usarse con cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, las realizaciones funcionarán igualmente sin estos silenciadores, ya que las presiones de gas relativamente bajas usadas con los sistemas producen contenidos de agua correspondientemente bajos, que pueden filtrarse mediante filtros que generalmente se encuentran en la entrada de un compresor.

La Figura 9B muestra la realización cuando la válvula de cambio 116 está en una primera configuración, (y energizada). La válvula de cambio se energiza (es decir, se cambia para estar en la primera configuración) al aplicar el pedal del freno, por ejemplo, mediante un interruptor del freno, y permanece encendida hasta que se suelta el pedal del freno. Esto hace que la salida 114a del primer cabezal 110a y el depósito auxiliar 117 estén en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102. Una vez activada la válvula multipuerto, y la salida del primer cabezal del compresor 114a y el depósito auxiliar 117 en comunicación de fluido con el depósito de fluids, el depósito auxiliar 117 se despresurizará inmediatamente y de forma parcial en el depósito de fluidos 102, provocando que el líquido de frenos salga del depósito de fluidos y llegue al sistema de frenos. Esto tiene el efecto de cerrar cualquier espacio entre la pastilla de freno y el disco de freno creado por la retracción de la pastilla de freno durante las condiciones de no frenado, es decir, cuando el sistema estaba en la primera configuración. Mientras que la salida 114a del primer cabezal 110a está en comunicación de fluido con el depósito 102 y suministra gas al mismo, el aumento de volumen mediante el uso del depósito auxiliar provocará un aumento más rápido de la presión en el depósito de fluidos, un movimiento más rápido del líquido de frenos regresa los pistones de freno a sus posiciones originales, y menos movimiento del pistón de freno al accionar el pedal del freno, ya que la distancia requerida para que el pedal del freno haga un recorrido es parcialmente atravesada por el movimiento del líquido de frenos provocado por el líquido de frenos que se expulsa del depósito de fluidos. La entrada 112a del primer cabezal 110a y la salida 114b del segundo cabezal 110b permanecen en comunicación de fluido con la atmósfera a través de silenciadores de sonido opcionales 115. La válvula de cambio 116 permanecerá activada hasta que se suelte el pedal del freno (es decir, el final de las condiciones de frenado), cuando la válvula de cambio 116 se desactivará, provocando que se reanude la retracción por vacío.

En las realizaciones descritas anteriormente, el sistema de control de freno de la presente invención se activa para sacar el fluido del depósito de fluidos cuando la presión del pedal del freno activa un interruptor. Como se discutió con respecto a la Figura 9B, esto hace que la pastilla de freno regrese a la posición en la que estaría si la pastilla de freno no se hubiera retraído, es decir, que se moviera hacia el disco de freno, y cualquier espacio entre la pastilla de freno y el disco de freno está cerrado o reducido, en preparación para frenar. Esto reduce la distancia de recorrido requerida por la pastilla de freno una vez que se acciona el pistón de freno y, por tanto, se reduce el tiempo necesario para presionar firmemente las pastillas de freno contra el disco de freno y el "recorrido" del pedal del freno.

La Figura 10A es una vista en alzado que muestra un ejemplo no reivindicado que incluye un medio de activación temprana diseñado para predecir un evento de frenado al predecir cuándo el conductor está a punto de pisar el pedal del freno. La Figura 10B es una vista en alzado lateral de la realización de la Figura 10A. Cuando se predice un evento de frenado, los medios están diseñados para activar el sistema de control de frenos de la misma manera que lo hacía anteriormente el interruptor del freno, pero antes (es decir, antes del frenado), lo que permite que la pastilla de freno cierre por más tiempo el espacio entre pastilla de freno y el disco de freno antes de que comience el frenado. Al conducir un vehículo típico, como un vehículo con volante a la derecha, el pie derecho del conductor se mueve entre un pedal del freno y un pedal del acelerador. Antes de frenar, el conductor levantará el pie del pedal del acelerador y lo moverá lateralmente al pedal del freno antes de pisar el pedal del freno.

El ejemplo de las Figuras 10A y 10B incluye un pedal del freno 202, un pedal del acelerador 204, y un detector de proximidad óptico o de otro tipo 203. El pedal del freno 202 tiene un brazo de pedal del freno 208 y un pivote de pedal del freno 210. El pie del conductor se muestra en una primera posición 206 por encima del pedal del acelerador y una segunda posición 206' (en líneas de puntos) por encima del pedal del freno 202. El pie del conductor se mueve entre los pedales, es decir, entre la primera y la segunda posición 206, 206' durante la conducción. Se muestran dos posibles zonas de detección del detector de proximidad, donde detectará el movimiento y/o la presencia del pie del conductor. Cuando el detector de proximidad detecta como el pie del conductor, activa los medios descritos anteriormente para mover de manera selectiva el fluido para sacar el fluido del depósito de fluidos. La Zona A (representada por una trama) está ubicada sobre el pedal del freno y permite una activación antes que la que proporcionaría el interruptor del freno solamente. La Zona B, que se extiende entre el pedal del acelerador y el pedal del freno (representada por el área sombreada en forma de cruz y el área sombreada de la Zona A) permite una activación aún más temprana, mediante el movimiento del pie del conductor alejándose del pedal del acelerador y hacia el pedal de freno.

En un ejemplo, puede haber alternativa o adicionalmente un interruptor del acelerador ubicado en el pedal del acelerador. El interruptor del acelerador se activa cuando el acelerador está completamente suelto. Esto ocurre cuando un conductor ha quitado completamente el pie del pedal del acelerador. No se activará cuando el conductor ya no pise activamente o pise el acelerador, pero aún apoye el pie en el pedal del acelerador. Por tanto, el interruptor no se activará cuando el conductor no esté presionando activamente el acelerador, sino que apoye el pie en él, ya que tampoco tiene la intención de frenar, por ejemplo, cuando el conductor está bajando una pendiente o permitiendo que su velocidad se reduzca de forma gradual y natural (por ejemplo, cuando se mueve suavemente hacia un semáforo para detenerse). En una realización adicional o alternativa, no ilustrada, pero dentro del ámbito de esta divulgación, en el caso de que el usuario apoye el pie en el piso en lugar de en el pedal del acelerador (por ejemplo, al conducir cuesta abajo o llegando a detenerse) un interruptor de talón podría usarse para detectar el peso del pie en reposo del usuario y evitar la activación del interruptor del acelerador/detector de proximidad. En esta realización, cuando el usuario levanta el pie para frenar, el interruptor de talón se desconecta y el sistema de interruptor del acelerador/detector de proximidad puede funcionar como se describió anteriormente.

En algunos ejemplos, el sistema de frenos puede incluir tanto un detector de proximidad como un interruptor del acelerador como medios de activación temprana. En estas realizaciones, ambos medios de activación temprana pueden proporcionar una predicción o señal al sistema de control de freno: lo que se reciba antes activará los medios para mover de manera selectiva fluido para sacar fluido del depósito de fluidos.

Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el interruptor de freno detendrá los medios para mover de manera selectiva el fluido para que no saque fluido del depósito de fluidos. En realizaciones en las que hay un interruptor del acelerador, cuando el conductor suelta el pedal del freno, el interruptor del freno reactivará los medios para mover de manera selectiva el fluido para sacar de nuevo el fluido del depósito de fluidos. Cualquier presión adicional del pedal del freno hará que el interruptor del freno vuelva a desactivar los medios para mover de manera selectiva el fluido, y cualquier liberación adicional del pedal del freno hará que el interruptor del freno vuelva a reactivar los medios para mover de manera selectiva el fluido para sacar el fluido del depósito de fluidos. Cuando el conductor pisa el acelerador, el interruptor del acelerador desactivará los medios para sacar el fluido del depósito de fluidos y puede activar los medios para mover el fluido al depósito de fluidos para retraer la(s) pastilla(s) de freno.

En vehículos que tienen control de crucero, cuando se ha activado el control de crucero, permite soltar el pedal del acelerador mientras el vehículo mantiene su velocidad, el interruptor del acelerador está aislado del sistema, de manera que no puede activarse el sistema de control de freno. Además, cualquier señal que se haya proporcionado al sistema de control de frenos (por ejemplo, si el conductor soltó el acelerador antes de encender el), el control de crucero se invierte o se anula. Por tanto, los medios de activación temprana dependen únicamente del detector de proximidad. Alternativamente, si no se usa un detector de proximidad, puede que no haya medios de activación temprana en estas situaciones, con los medios para mover de manera selectiva el fluido en lugar de activarse para sacar el fluido del depósito de fluidos mediante el interruptor del freno.

Cuando se activa, el detector de proximidad activa el sistema de control de frenos para empujar el fluido fuera del depósito de fluidos y hacia el freno (a través del cilindro maestro, si corresponde), restableciendo o empujando los pistones de freno y la pastilla de freno hacia el disco de freno.

Las Figuras 11A y 11B muestran vistas en alzado lateral de ejemplos alternativos que incluyen medios de activación temprana. La realización es similar a la de las Figuras 10A y 10B, excepto que el detector de proximidad y, por tanto, la zona de detección, está en una posición diferente con relación al pedal del freno 202 y el pedal del acelerador 204. En esta realización, el detector está ubicado de manera que la zona de detección C se extiende a través de los pedales, perpendicular a los mismos. Como puede verse en la Figura 11A, cuando el pie del conductor está pisando el pedal del acelerador 204, el detector no detecta la presencia de un objeto, ya que el pie del conductor no cruza el haz de la zona de detección (zona C). Cuando el conductor quita el pie del acelerador, el pie se moverá a la zona C y será detectado.

Como puede verse en la Figura 11B, una vez que el conductor ha pisado el pedal del freno, el pie permanece dentro de la zona C. Esta ubicación del detector da como resultado una zona del detector que es menos probable que se active accidentalmente cuando se activa el control de crucero, por ejemplo, cuando el conductor mueve el pie para ayudar a la circulación sanguínea. El tamaño del detector puede ser lo suficientemente pequeño como para empotrarse en el arco de la rueda fuera de juego (no se muestra) y tener un ajuste de posición axial adecuado sin detrimento del conductor o de la colocación de sus piernas. La distancia de detección puede ajustarse, por ejemplo, mediante un ajuste de husillo, y limitarse para operar hasta el borde cercano del pedal del freno lateral del vehículo y no más lejos, para no ser activada por el movimiento del embrague o el pie del embrague.

La Figura 12 muestra un diagrama esquemático de cableado 400 que puede usarse con un sistema que tiene un medio de activación temprana, como con las realizaciones de las Figuras 10A y 10B, y 11A y 11B. El diagrama incluye un interruptor de encendido normalmente cerrado (N/C) 502, un interruptor del freno N/C 504, un interruptor de control de crucero N/C 506, un interruptor del acelerador N/C 508, un compresor de dos cabezales 510, un detector óptico de proximidad 512 que tiene una salida 514, un relé 516 que tiene un interruptor de relé normalmente abierto (N/A), y una válvula multipuerto 518. El diagrama esquemático de cableado 400 también incluye un compresor de enfriamiento opcional 520.

El funcionamiento de un sistema que usa el esquema de cableado de la Figura 12 puede ser el siguiente:

Cuando se activa el encendido, el interruptor de encendido 502, el interruptor del freno 504 y el interruptor del acelerador 508 están cerrados. El sistema está energizado. La válvula multipuerto 520 proporciona una presión de gas positiva al depósito de fluidos, sacando el fluido del depósito de fluidos y empujando la pastilla de freno hacia el disco de freno. Cuando se presiona el pie del conductor sobre el pedal del acelerador, se abre el interruptor del acelerador 508, se quita la energía a la válvula multipuerto 520 y, por tanto, se proporciona una presión negativa (es decir, vacío) al depósito de fluidos, moviendo el fluido al depósito de fluidos y provocando la retracción del disco de freno. Cuando el pie del conductor descansa ligeramente sobre la presión del acelerador, no hay cambio.

Cuando se quita el pie del conductor del pedal del acelerador y se cierra el interruptor del acelerador, o se activa el detector de proximidad 512 (lo que ocurra antes), se suministra energía a la válvula multipuerto 520. En el caso de que se active el detector de proximidad, esto se logra proporcionando energía a un relé 516 que cierra el interruptor de relé normalmente abierto 518.

Cuando el pedal del freno se pisa posteriormente, el interruptor del pedal del freno N/C 504 se abrirá, extrayendo energía de la válvula multipuerto 520 y del compresor 510. Por tanto, la válvula multipuerto 520 no proporcionará presión alguna al depósito de fluidos y permitirá que cualquier gas presurizado en el depósito de fluidos se ventile a la atmósfera. Esto actúa para restaurar el cilindro maestro al de una unidad ventilada estándar, es decir, que no comprende el sistema de la presente invención, ABS, o cualquier otro sistema de seguridad.

Cuando se suelta el pedal del freno, se restablece la energía al compresor 510, la válvula multipuerto 520 y el detector de proximidad 512. La válvula multipuerto 520 proporcionará una presión positiva al depósito de fluidos, moviendo el fluido fuera del depósito de fluidos, para empujar las pastillas de freno hacia el disco de freno, en previsión de un nuevo evento de frenado, hasta que el pedal del freno o el pedal del acelerador se pisa (es decir, se abre el interruptor del freno 504 o el interruptor del acelerador 508).

Cuando se inicia el control de crucero, se abre el interruptor de control de crucero 506 (que puede comprender un relé, o contactos), lo que desactiva el interruptor del acelerador 508. El detector de proximidad 512 será entonces el único procedimiento de activación temprana para proporcionar energía a la válvula multipuerto. El interruptor del acelerador 508 no se reactivará hasta que se cierre el interruptor de control de crucero 506, por ejemplo, mediante un interruptor en el volante u otro medio adecuado.

Los períodos excesivos en los que la válvula multipuerto está energizada (es decir, cuando se le suministra energía), como en el tráfico, estacionamiento, etc., podrían eventualmente provocar fallos en la unidad. Por tanto, la válvula multipuerto puede proporcionarse con un sistema de reducción de energía que reduce la energía disponible, después del accionamiento. La entrada de satélite o la salida de RPM de la rueda (a la unidad de control de freno electrónico) pueden detectar cuando un vehículo está parado y desconectar el sistema de control de freno con el uso de componentes electrónicos, como se conoce en la técnica. Alternativa o adicionalmente, podría usarse un temporizador para apagar el sistema de control de freno después de un período de tiempo establecido. Cualquier sistema de este tipo ayudaría a reducir el riesgo de fallos de la unidad y mejoraría la seguridad.

Los medios de activación temprana descritos anteriormente pueden usarse alternativamente con cualquier sistema de control de freno adecuado como, por ejemplo, el descrito en las solicitudes de patente del Reino Unido GB1602052.1 o GB1608429.5.

La Figura 13 muestra un esquema de una realización alternativa de un sistema 600, que usa un compresor 610 de dos cabezales. El primer cabezal 612 tiene una entrada 612a y una salida 612b. El segundo cabezal 614 tiene una entrada 614a y una salida 614b. El primer y segundo cabezal 612, 614 funcionan independientemente uno del otro. La salida 612b del primer cabezal 612 del compresor 610 suministra fluido (es decir, una presión de fluido "positiva") a un primer puerto 620a de una primera válvula de solenoide 616. El tercer puerto 622c de una segunda válvula solenoide 618 está en comunicación de fluido con la salida 612b del primer cabezal 612 del compresor 610 y el primer puerto 620a de la primera válvula solenoide 616.

La entrada 614a del segundo cabezal 614 del compresor 610 extrae fluido de (es decir, proporciona una presión de fluido "negativa" a) un segundo puerto 620b de la primera válvula de solenoide 616 a través de la válvula de retención 630. El tercer puerto 620c de la válvula solenoide 616 está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102 del cilindro maestro (no mostrado). En un primer modo, el tercer puerto 620c se configura para estar en comunicación de fluido con el primer puerto 620a. En un segundo modo, el tercer puerto 620c se configura para estar en comunicación de fluido con el segundo puerto 620b.

La segunda válvula de solenoide 618 también tiene tres puertos. En una primera configuración, el tercer puerto 622c está en comunicación de fluido con una válvula de control de presión o interruptor 624 a través del primer puerto 622a. En una segunda configuración, el tercer puerto 622c está en comunicación de fluido con un interruptor de presión de "retroceso" 626 a través del segundo puerto 622b.

La primera y segunda válvula de solenoide 616, 618 pueden ser válvulas multipuerto, válvulas individuales montadas en un colector, unidades independientes, o cualquier otra válvula adecuada.

El sistema 600 también incluye una válvula de escape 628 en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102. Esta válvula, que puede ser una válvula solenoide, normalmente está cerrada.

Los interruptores de presión también podrían usarse en combinación con cualquiera de las otras realizaciones, como las de las Figuras 2, 3, 4 o 5, por ejemplo, en lugar de las válvulas de presión.

La Figura 14A muestra el sistema en modo de "retracción". Esto ocurre durante la aceleración (es decir, durante las condiciones de no frenado). La primera válvula de solenoide 616 se establece en el segundo modo, de manera que el tercer puerto 620c está en comunicación de fluidos con el segundo puerto 620b. Por tal motivo, el depósito de fluidos del cilindro maestro 102 está en comunicación de fluidos con la entrada 614a del segundo cabezal del compresor 610. Por tal motivo, el fluido sale del depósito de fluidos del cilindro maestro 102. Por tanto, la pastilla de freno se aleja del disco de freno, es decir, se retrae. La segunda válvula de solenoide 618 se establece en la primera configuración. El fluido proporcionado por la salida 612b del primer cabezal del compresor 610 proporciona un aumento de presión entre los puertos 612b, 620a y 622c, que está limitado por la válvula de control de presión o el interruptor 624. Este aumento de presión no se aplica al cilindro maestro ya que el puerto 620a no está en comunicación con el puerto 620c

En algunas realizaciones, el compresor 610 puede apagarse una vez que se haya alcanzado un nivel de vacío predeterminado. Esto puede lograrse por cualquier medio adecuado, como mediante el uso de un sensor de presión, o mediante el uso de un temporizador, que apaga automáticamente el compresor 610 una vez que se ha alcanzado un período de tiempo predeterminado, que se sabe que corresponde a un nivel de vacío predeterminado. Entonces, el vacío se mantiene sustancialmente debido a la válvula de retención 630 que evita el reflujo del fluido en el sistema. El compresor 610 puede volver a encenderse periódicamente durante un corto período de tiempo para "recargar" el vacío, nuevamente mediante el uso de cualquier procedimiento adecuado, como mediante el uso de un sensor de presión o un temporizador.

La Figura 14B muestra el sistema en modo "previo de frenado". Esto ocurre cuando se anticipa que comiencen las condiciones de frenado. La primera válvula de solenoide 616 se establece en el primer modo. El depósito de fluidos 102 del cilindro maestro está en comunicación de fluidos con la salida 612b del primer cabezal 612 del compresor 610. Por tanto, el fluido se mueve al depósito de fluidos 102. Por tanto, la pastilla de freno se mueve hacia el disco de freno. La segunda válvula de solenoide se establece en la primera configuración. Esto asegura que la presión en el sistema no exceda la establecida por la válvula de control de presión o el interruptor 624. La entrada 614a del segundo cabezal del compresor está regulada por la válvula de control de vacío o el interruptor 632.

En algunas realizaciones, el compresor se apagará durante el frenado, es decir, una vez que se pise el pedal del freno. Esto puede deberse a que el sistema puede interferir con otros componentes que deben volver a sus posiciones originales, por ejemplo, en los sistemas de frenos antibloqueo (ABS). En estas realizaciones, cuando se apaga el compresor, la válvula de escape 628 se abre a la atmósfera, para permitir que la presión en el depósito de fluidos 102 drene para volver a la presión atmosférica. En otras realizaciones, el compresor puede permanecer en modo "previo de frenado" durante toda la duración de un evento de frenado. Por ejemplo, los vehículos de carreras a menudo no incluyen sistemas ABS. En estos vehículos, los conductores a menudo también emplean el frenado con el pie izquierdo. El sistema de frenado puede configurarse para estar en modo "previo de frenado" en cualquier momento cuando el pedal del acelerador no está presionado, cuando el sistema se cambia al modo de "retracción", como se discutió anteriormente con respecto a la Figura 14A.

La Figura 14C muestra el sistema en modo "retroceso". Esto ocurre durante condiciones de no frenado. El sistema estará en modo de retracción, como en la Figura 14A. Cuando se identifica o detecta un evento de retroceso, se inicia el modo de retroceso. La primera válvula de solenoide 616 se establece en el primer modo. La segunda válvula de solenoide 618 se establece en la segunda configuración. Por tanto, la salida 612b está en comunicación de fluidos con el depósito de fluidos del cilindro maestro 102, como en la Figura 14B. Sin embargo, la presión del sistema está limitada en cambio por el interruptor de presión de retroceso 626, que establece un umbral de presión más alto que el del interruptor de presión o la válvula 624, lo que permite una presión más alta, proporcionando una gran fuerza que empuja la pastilla de freno de regreso a su lugar. Después de un período de tiempo establecido, por ejemplo, en función del evento de retroceso identificado o detectado, el sistema volverá al modo de retracción de la Figura 14A.

Las Figuras 21A-21C muestran un esquema de otra realización alternativa de un sistema 700, que comprende un compresor 710 y tres válvulas de control 712, 714 y 716, todas controladas por un circuito de control (no mostrado). El compresor ilustrado 710 es un compresor de cabezal único, sin embargo, si se requieren presiones mayores/funcionamiento continuo del compresor (como se discutió anteriormente), puede usarse un compresor de cabezal múltiple en su lugar. El compresor 710 tiene una entrada 710a y una salida 710b. La entrada 710a suministra fluido al compresor 710 a través de una primera válvula reguladora de presión 711a, y la salida 710b suministra fluido comprimido desde el compresor 710 al sistema 700. La salida 710b está conectada de forma operativa a una segunda válvula reguladora de presión 711b. La primera y segunda válvula reguladora de presión 711a, 711b se configuran para ventilar el exceso de presión del sistema.

La primera válvula de control 712 tiene un primer puerto 712a conectado de forma operativa al suministro de fluido desde la salida 710b del compresor 710, un segundo puerto 712b conectado de forma operativa al suministro de fluido a la entrada 710a del compresor 710, y un tercer puerto 712c que conecta de forma operativa la válvula 712 con una fuente de presión atmosférica ATM. La válvula de control 712 es conmutable, de manera que el tercer puerto 712c puede conectarse de manera selectiva al primer puerto 712a o al segundo puerto 712b, en función de la operación requerida del sistema 700 (como se explica a continuación).

La segunda válvula de control 714 tiene un primer puerto 714a conectado de forma operativa al depósito de fluidos 102, un segundo puerto 714b conectado de forma operativa, a través de una válvula de retención 713b, al suministro de fluido a la entrada 710a del compresor 700, y un tercer puerto 714c conectado de forma operativa, a través de una válvula de retención 713a, al suministro de fluido desde la salida 710b del compresor 710. La válvula de control 714 es conmutable, de manera que el primer puerto 714a puede conectarse de manera selectiva al segundo puerto 714b o al tercer puerto 714c, en función del funcionamiento del sistema 700 (como se explica a continuación).

La tercera válvula de control 716 tiene un primer puerto 716a conectado de forma operativa a un depósito de presión positiva 717, un segundo puerto 716b conectado de forma operativa a una fuente de presión atmosférica ATM, y un tercer puerto 716c conectado de forma operativa, a través de la válvula de retención 713a, al suministro de fluido desde la salida 710b del compresor 710. La válvula de control 716 es conmutable, de manera que el tercer puerto 716c puede conectarse de manera selectiva al primer puerto 714a o al segundo puerto 714b, en función del funcionamiento del sistema 700 (como se explica a continuación).

Por "conectado de forma operativa", se entiende que los diversos componentes están en comunicación de fluido. Por "conectado de manera selectiva", significa que, en una configuración, los dos puertos conectados están en comunicación de fluido entre sí (es decir, permiten la comunicación de fluido a través de la válvula de control), mientras que el otro puerto no conectado no puede tener una comunicación de fluido a través válvula de control. El funcionamiento del sistema 700 se describirá a continuación, con referencia a las Figuras 21A-21C.

La Figura 21A muestra el sistema 700 funcionando en una condición de "conducción normal" (es decir, donde no se requiere el frenado y no se anticipa que comience), y con las pastillas de freno ya retiradas del rotor de freno (como se discutió anteriormente). El circuito de control puede colocar el sistema 700 en esta condición detectando, por ejemplo, a través de un sensor o interruptor, cuando el pie del usuario está pisando o ha vuelto a pisar al pedal del acelerador.

En esta condición, el circuito de control hace que la primera válvula de control 712 conecte de manera selectiva el primer puerto 712a al tercer puerto 712c, la segunda válvula de control 714 conecte de manera selectiva el primer puerto 714a al segundo puerto 714b, y la tercera válvula de control 716 conecte de manera selectiva el primer puerto 716a al tercer puerto 716c. Esto actúa para conectar de forma operativa el depósito de fluidos 102 con la atmósfera ATM, y para conectar de forma operativa el depósito de presión positiva 717 a la salida del compresor 710b.

La válvula de retención 713b evita cualquier reflujo desde la atmósfera ATM al depósito de fluidos 102, y la desconexión del tercer puerto 714c evita la comunicación de presión positiva desde el depósito 717 o el compresor 710 al depósito de fluidos 102. Esto mantiene la presión negativa en el depósito de fluidos 102 y mantiene las pastillas de freno retraídas.

La válvula de retención 713a evita el escape de presión positiva desde el depósito 717 a la atmósfera ATM. Sin embargo, aún puede haber una fuga menor durante largos períodos de "conducción normal" (es decir, durante un largo viaje por autopista sin mucho tráfico), o el depósito de presión 717 puede agotarse por un evento anterior de "previo de frenado" (como se discutirá con respecto a la Figura 21B). Para prevenir esto, el depósito de presión positiva 717 puede "rellenarse" activando el compresor 710 periódicamente mediante el uso del circuito de control. Cuando se activa el compresor 710, el fluido de presión positiva se dirige desde la salida 710b, a través de la válvula de retención 713a y hacia el depósito de presión positiva 717.

El compresor 710 puede activarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, en una realización ilustrativa, el compresor 710 se activa en respuesta a un control de temporizador automático (es decir, circuito temporizador). El control automático del temporizador activa el compresor 710 durante un período de tiempo predeterminado (es decir, un tiempo suficiente para "recargar" el depósito de presión positiva 717) a intervalos regulares predeterminados (en función de la cantidad anticipada de fugas en el sistema 700).

En otra realización ilustrativa, el compresor 710 se activa en respuesta a un sensor de presión que determina que la presión en el depósito 717 está por debajo de un umbral de presión mínimo. En este caso, el compresor 710 se activa sólo cuando es necesario, y se apaga una vez que el depósito de presión positiva 717 ha alcanzado un valor de presión positiva predeterminado (es decir, suficiente). Esto puede proporcionar un ciclo de "recarga" más eficiente que el del control del temporizador.

Debe entenderse, sin embargo, que, si el sistema 700 está suficientemente sellado, de manera que no se produzcan fugas significativas con el tiempo, la "recarga" del depósito de presión positiva puede no ser necesaria. Si este es el caso, puede prescindirse de los sensores de presión/circuitos del temporizador asociados, lo que ahorra en complejidad y costes del sistema.

La Figura 21B muestra el sistema 700 funcionando en una condición de "anticipación de frenado" (es decir, donde se anticipa que iniciará el frenado). El circuito de control puede colocar el sistema 700 en esta condición mediante el uso de cualquiera de los medios de detección como se mencionó anteriormente en relación con las Figuras 10A, 10B, 11A, 11B y 12.

En esta condición, el circuito de control activa el compresor 710 y hace que la primera válvula de control 712 conecte de manera selectiva el segundo puerto 712b al tercer puerto 712c, la segunda válvula de control 714 conecte de manera selectiva el primer puerto 714a al tercer puerto 714c, y la tercera válvula de control 716 conecte de manera selectiva el primer puerto 716a al tercer puerto 716c. Esto actúa para conectar de forma operativa la entrada del compresor 710a a la atmósfera ATM y el depósito de fluidos 102 al depósito de presión positiva 717 y a la salida del compresor 710b, y suministra presión positiva al depósito de fluidos 102. De esta manera, las pastillas de freno se mueven hacia el rotor del freno para prepararse para un evento de frenado (como se discutió anteriormente).

El suministro de presión positiva desde el depósito 717 es instantáneo y complementa el proporcionado por el compresor 710, que puede tener algún tiempo de retraso a medida que gira hasta la velocidad de activación. Esto hace que el sistema 700 responda mejor, de manera que las pastillas de freno se mueven a la posición correcta de anticipación de frenado más rápidamente que si no hubiera un depósito de presión positiva 717. También significa que el compresor 710 puede hacerse más pequeño, lo que reduce el peso y el costo, y mejora la eficiencia del sistema 700. En aplicaciones donde se necesita una mayor capacidad de respuesta, y las consideraciones de eficiencia son menos importantes (por ejemplo, en aplicaciones de deportes de motor), el compresor 710 puede hacerse funcionar de forma continua de manera que no presente un tiempo de retardo de activación.

El depósito de presión positiva 717 puede almacenar suficiente fluido (por ejemplo, aire) para experimentar una pluralidad de movimientos de anticipación de frenado, antes de agotarse.

Si el depósito de presión positiva 717 es suficientemente grande o mantiene una presión suficientemente alta para proporcionar suficiente movimiento de la pastilla de freno por sí solo, la activación del compresor 710 puede no ser necesaria. En estas realizaciones, esto reduciría la cantidad de energía usada por el sistema.

Como se mencionó anteriormente en relación con la Figura 21A, la determinación de que se ha establecido una condición de "conducción normal" conducirá a "recargar" la presión en el depósito 717.

La Figura 21C muestra el sistema 700 funcionando en una condición de frenado (es decir, donde se está produciendo el frenado). El circuito de control puede colocar el sistema 700 en esta condición al detectar, por ejemplo, a través de un sensor o interruptor, cuándo el pie del usuario está pisado y/o está presionando el pedal del freno.

En esta condición, el circuito de control desactiva el compresor 710 y hace que la primera válvula de control 712 conecte de manera selectiva el primer puerto 712a al tercer puerto 712c, la segunda válvula de control 714 conecte de manera selectiva el primer puerto 714a al tercer puerto 714c, y la tercera válvula de control 716 conecte de manera selectiva el segundo puerto 716b al tercer puerto 716c. Esto actúa para conectar el depósito de fluidos 102 a la atmósfera ATM y aislar el depósito de presión positiva 717 del sistema 700, que también está conectado a la atmósfera ATM a través del segundo puerto 716b. Por tanto, este modo asegura que el sistema 700 no interfiera con el procedimiento de frenado normal o cualquier otro sistema asociado (por ejemplo, ABS, control de tracción, o control de estabilidad), y que cualquier presión residual en el sistema 700 se disipe en la atmósfera ATM.

Una vez que se ha completado un evento de frenado, el usuario quita el pie del pedal del freno, y el compresor se enciende de nuevo y el sistema 700 vuelve al de la Figura 21B, con presión positiva dirigida al depósito 102, listo para posibles aplicaciones adicionales de frenado. El circuito de control luego detecta una activación subsiguiente del acelerador (indicando que ya no se requiere el frenado), por ejemplo, a través de un sensor o interruptor, y coloca el sistema 700 en una condición de "retracción", para retraer las pastillas de freno (como se discutió anteriormente en otras realizaciones).

En esta condición de "retracción", el circuito de control coloca el sistema 700 como en el modo de "conducción normal" mostrado en la Figura 21A, y activa el compresor 710. Dado que el depósito de fluidos 102 está conectado de forma operativa a la entrada 710a del compresor y está aislado de la salida 710b del compresor y del depósito de presión positiva 717, experimenta una presión negativa, que retrae las pastillas de freno. Al mismo tiempo, se produce un "recarga" inicial del depósito de presión positiva 717 desde la salida del compresor 710b, lo que permite que el sistema 700 se prepare más rápidamente para un evento de "anticipación de frenado" posterior.

En una realización ilustrativa, el compresor 710 se activa durante un intervalo de tiempo predeterminado (es decir, correspondiente al tiempo necesario para retraer las pastillas de freno a una distancia adecuada de los rotores de freno) mediante el uso de un circuito temporizador. En otra realización ilustrativa, el compresor 710 se activa hasta que un sensor de presión detecta un umbral de presión negativa en el depósito de fluidos 102 (es decir, correspondiente a la presión negativa requerida para retraer las pastillas de freno a una distancia adecuada de los rotores de freno).

Aunque no se ilustra, en algunas realizaciones, también puede incluirse un depósito de presión negativa en el sistema 700. Cuando el sistema 700 se coloca en una condición de "retracción", el depósito de presión negativa se coloca de manera selectiva en comunicación de fluido con el depósito de líquido de frenos 102 (por ejemplo, mediante una válvula de control), que suministra presión negativa al mismo, para proporcionar una fuerza impulsora instantánea para la retracción de la pastilla de freno. Esto puede ayudar a la capacidad de respuesta de retracción de las pastillas de freno, mientras que el compresor 710 alcanza la velocidad máxima después de la activación. El depósito de presión negativa puede estar en comunicación de fluido selectiva con la entrada del compresor 710a o una fuente de suministro de vacío separada, de manera que pueda eliminarse la presión del mismo cuando sea necesario (es decir, para reponer la presión negativa en el mismo para un evento posterior de retracción de la pastilla de freno). Esta eliminación selectiva de presión puede controlarse mediante un control del temporizador o un control de presión, como se discutió anteriormente para el depósito de presión positiva.

Como entenderá un experto en la técnica, para crear un sistema 700 más sensible, el compresor 710 puede proporcionar presiones positivas más altas y almacenarlas en el depósito 717. En este sistema, además de la segunda válvula reguladora de presión 711b mencionada anteriormente, otra válvula reguladora de presión positiva 715 está operativamente conectada entre el depósito de fluidos 102 y el primer puerto 714a. Mientras que la válvula 711b permitirá una presión de trabajo más alta para acelerar la activación del sistema, la tercera válvula reguladora de presión 715 evita el suministro de una presión demasiado alta al depósito de fluidos 102 al ventilar cualquier exceso de presión que exceda el umbral de funcionamiento del depósito de fluidos 102 (es decir, una presión que provocaría demasiado movimiento de la pastilla de freno y el potencial arrastre).

La primera, segunda y tercera válvula reguladora de presión 711a, 711b, 715 pueden ser válvulas restrictivas o de bola y resorte u otra válvula de tipo cargada por resorte (como se discutió anteriormente en otras realizaciones). Alternativamente, las válvulas reguladoras 711a, 711b, 715 pueden ser válvulas de sensor de presión controladas electrónicamente. Además, las válvulas pueden ser ajustables, de manera que su "presión de apertura" (como se discutió anteriormente) puede ajustarse, según se desee.

En algunas realizaciones, las válvulas de control 712, 714 y 716 son válvulas de solenoide (como se discutió anteriormente en otras realizaciones). En realizaciones que usan válvulas solenoides, cuando no se suministra energía al sistema 700, las válvulas solenoides se configuran para revertir las válvulas de control 712, 714, 716 a la condición de frenado mostrada en la Figura 21C, de manera que, en caso de fallo de energía, el sistema 700 no interfiere con los sistemas y procedimientos normales de frenado.

En otras realizaciones, es conveniente el uso de válvulas de bloqueo. A diferencia de las válvulas de solenoide, que dependen de un consumo de corriente constante para mantener el solenoide energizado, las válvulas de bloqueo dependen de una inversión momentánea de polaridad y/o señal de corriente para cambiar posiciones, y emplean imanes u otros medios para mantener la válvula abierta o cerrada en esa posición. Esto es más eficiente desde un punto de vista energético que usar un consumo de corriente constante. Sin embargo, debe entenderse que, dentro del ámbito de esta divulgación, podría usarse cualquier tipo adecuado de válvula de control.

Aunque las válvulas de control 712, 714 y 716 se han descrito en las Figuras 21A-21C como tres válvulas separadas, debe entenderse que, dentro del ámbito de esta divulgación, estas válvulas podrían sustituirse por una sola válvula multipuerto (como la descrita anteriormente en realizaciones anteriores) que proporciona las conexiones de puerto selectivas descritas. Esto haría que el sistema 700 sea más compacto.

En algunas realizaciones, las válvulas de retención 713a, 713b son válvulas de retención de silicona, aunque debe entenderse que, dentro del ámbito de esta divulgación, podría usarse cualquier tipo adecuado de válvula de retención. Por ejemplo, en algunas realizaciones, las válvulas de retención pueden ser válvulas de sensor de presión controladas electrónicamente.

En algunas realizaciones que emplean al menos una válvula de bloqueo como válvula de control, la posición de la válvula de bloqueo puede controlarse mediante el uso de un relé bipolar, doble tiro (DPDT) junto con un circuito temporizador ajustable. Como se apreciará por un experto en la técnica, un relé DPDT, con contactos abiertos que están conectados en cruz (es decir, normalmente abiertos a normalmente cerrados y viceversa en ambos polos del relé), proporciona una configuración que permite el flujo de corriente a través de cada dos terminales comunes para proporcionar una primera polaridad (por ejemplo, positiva), y es conmutable para proporcionar una segunda configuración que permite el flujo de corriente proporcionando la polaridad opuesta (por ejemplo, negativa). El interruptor de relé DPDT se alimenta con corriente continua (DC). En un ejemplo, el voltaje de la fuente de DC es de 12 voltios, sin embargo, se podría usar cualquier voltaje adecuado, como 6 o 24 voltios. La DC suministrada a través de los contactos del relé DPDT se convierte en un pulso de corriente colocando un capacitor y una resistencia conectados en paralelo entre el relé DPDT y la válvula de bloqueo. Como se apreciará por un experto en la técnica, la DC no puede pasar a través del capacitor, pero la ráfaga de carga inicial cuando la corriente se suministra por primera vez al capacitor hará que se suministre un pulso de corriente a través del capacitor a la válvula de bloqueo. La resistencia restringe el flujo de corriente hasta que el voltaje a través de la válvula de bloqueo desencadena su activación con una breve ráfaga de corriente cuyo valor y duración están determinados por los valores de la resistencia/capacitor. De esta manera, el capacitor y la resistencia actúan como un filtro de DC para el sistema, ahorrando energía. Por tanto, puede suministrarse un pulso de corriente de cierta polaridad a la válvula de bloqueo mediante el uso de los contactos conmutados del relé DPDT. Esto permite cambiar la posición de la válvula de bloqueo, suministrando pulsos de corriente de polaridades opuestas a la válvula de bloqueo cuando sea necesario. Al suministrar pulsos de corriente, como se describió anteriormente, se reduce la potencia requerida para controlar las válvulas de bloqueo y el sistema.

En funcionamiento, el relé DPDT está conectado de forma operativa y eléctrica los medios de detección para determinar la posición y/o actuación del pedal del acelerador (por ejemplo, un sensor o interruptor), como se discutió anteriormente en otras realizaciones.

Tras la activación detectada del pedal del acelerador (es decir, indicando una condición de "retracción", como se describió anteriormente), el temporizador activa los contactos del relé DPDT para conmutar y proporcionar un pulso de corriente de una primera polaridad. Este pulso coloca la válvula de bloqueo en una primera posición, conectando de forma operativa el depósito de fluidos a la entrada del compresor, para permitir que tenga lugar la retracción de la pastilla de freno. Además de enviar el pulso de corriente a la válvula de bloqueo, el relé también envía un voltaje al temporizador que activa el compresor durante un tiempo predeterminado para activar la retracción de la pastilla de freno (como se describió anteriormente).

Cuando se detecta que el pedal del acelerador se suelta (es decir, indica una condición de "anticipación de frenado", como se describió anteriormente), los contactos del relé DPDT cambian la polaridad para proporcionar un pulso de corriente de polaridad opuesta. Este pulso coloca la válvula de bloqueo en una segunda posición, conectando de forma operativa el depósito de fluidos a la salida del compresor y (en las realizaciones donde está presente) el depósito de presión positiva, para permitir el suministro de presión positiva al depósito de fluidos. El relé también envía un voltaje al temporizador para activar el compresor, que activa el movimiento de las pastillas de freno hacia el rotor del freno durante un período de tiempo predeterminado (establecido por el temporizador), para permitir que las pastillas de freno vuelvan a la posición de los frenos para prepararse para un evento de frenado (como se discutió anteriormente).

Al volver a aplicar el pedal del acelerador (es decir, indicando una condición de "retracción" posterior) el temporizador se reiniciará, listo para operaciones posteriores que serán activadas por la salida de relé.

Como se apreciará, la combinación de temporizador, relé y válvula de bloqueo descrita anteriormente, permite que el funcionamiento del sistema sea activado por un solo pulso de corriente, y es sólo el temporizador el que necesita un suministro de corriente constante, y relativamente bajo en modo de espera para permitir el funcionamiento del sistema. Esto puede proporcionar un sistema con un consumo de energía/batería particularmente bajo mientras el automóvil está en condiciones de "crucero" (es decir, conducción normal), lo que puede ser particularmente ventajoso para los automóviles eléctricos, donde dicho consumo es la preocupación principal.

Aunque la realización de las Figuras 21A-21C se describe mediante el uso de un esquema de control eléctrico (es decir, confiando en un circuito de control para detectar modos de operación y señales eléctricas para cambiar las válvulas de control 712, 714, 716), debe entenderse que en otras realizaciones dentro del ámbito de esta divulgación, se usa un sistema de control vinculado mecánicamente, en el que el movimiento del pedal del acelerador y/o el pedal del freno puede mover mecánicamente las válvulas de control en el sistema y activar el paso de presiones de fluido relativas en el sistema para proporcionar una operación de acuerdo con Figuras 21A-21C. Las válvulas de control adecuadas podrían ser válvulas neumáticas, válvulas pilotadas neumáticamente o válvulas operadas mecánicamente.

En estas realizaciones, puede usarse un circuito de control para activar y desactivar el compresor, o en ciertas aplicaciones donde la eficiencia es una preocupación menor (por ejemplo, para aplicaciones de deportes de motor), el compresor podría funcionar de forma continua.

En la Figura 22 se muestra una realización de este sistema 800 controlado mecánicamente. El sistema 800 comprende un compresor 810 y una primera y segunda válvula de control 812, 814 que se controlan mediante el accionamiento del pedal del acelerador.

El compresor 810 se activa y desactiva de forma independiente cuando es necesario para suministrar presión positiva o negativa al depósito de fluidos 102 o se deja funcionando constantemente (como se describió anteriormente).

El compresor 810 ilustrado es un compresor de un solo cabezal, sin embargo, si se requieren mayores presiones/funcionamiento continuo del compresor (como se discutió anteriormente), puede usarse un compresor de múltiples cabezales en su lugar. El compresor 810 tiene una entrada 810a y una salida 810b.

La primera válvula de control 812 es una válvula de tres vías que tiene una primera vía 812a conectada de forma operativa a la entrada del compresor 810a a través de una primera válvula reguladora de presión 811a, un segundo puerto 812b conectado de forma operativa al depósito de fluidos 102, y un tercer puerto 812c que conecta de forma operativa con la válvula 812 a la atmósfera. La primera válvula de control 812 puede conmutarse mediante la activación del interruptor 813, de manera que el primer puerto 812a puede conectarse de forma selectiva al segundo puerto 812b o al tercer puerto 812c, permitiendo diferentes vías de flujo de fluido a través de la primera válvula de control 812, en función de la operación requerida del sistema 800 (como se describe a continuación).

La segunda válvula de control 814 es una válvula de dos puertos que tiene un primer puerto 814a conectado de forma operativa a la salida del compresor 810b a través de una segunda válvula reguladora de presión 811b y un depósito de presión positiva 817, y un segundo puerto 814b conectado de forma operativa al depósito de fluidos 102 mediante una válvula de retención 819a y una tercera válvula reguladora de presión 819b. La segunda válvula de control 814 puede conmutarse mediante la activación del interruptor 815, de manera que el primer puerto 814a y el segundo puerto 814b pueden conectarse o desconectarse de forma selectiva, permitiendo o impidiendo el flujo de fluido a través de la segunda válvula de control 814, en función de la operación requerida del sistema 800 (como se describe a continuación).

Debe entenderse que la primera, segunda y tercera válvula reguladora de presión 811a, 811b y 819b y la válvula de retención 819a pueden ser cualquier válvula reguladora de presión o válvula de retención adecuada como ya se describió anteriormente.

Los interruptores 813 y 815 están vinculados mecánicamente al pedal del acelerador, de manera que ambos se accionan de manera simultánea en respuesta al movimiento del pedal del acelerador.

Cuando se suelta el pedal del acelerador (es decir, se eleva desde una posición presionada) (como en un "evento de anticipación de frenado"), el interruptor 813 se "empuja hacia afuera" y el interruptor 815 se "empuja" (como se muestra en la Figura 22). El movimiento del interruptor 813 coloca el tercer puerto 812c en comunicación de fluido con el primer puerto 812a y coloca el segundo puerto 812b contra una pieza de partida interna 812d. Esto permite que el fluido de la fuente de presión atmosférica se suministre a través de la primera válvula de control 812 a través del primer y tercer puerto 812a, 812c, y evita que exista una comunicación de fluido a través de la primera válvula de control 812 desde el segundo puerto 812b. El movimiento del interruptor 815 conecta el primer puerto 814a al segundo puerto 814b, de manera que se permite la comunicación de fluido a través de la segunda válvula de control 814. Por tanto, como puede verse en la Figura 22, esto coloca la fuente de presión atmosférica en el tercer puerto 812c en comunicación de fluido con la entrada del compresor 810a para permitir la presurización del fluido a través del compresor 810, y coloca la salida del compresor 810b y el depósito de presión positiva 817 en comunicación de fluido con el depósito de fluido 102 a través de la segunda válvula de control 814. Esto permite el suministro de presión positiva desde la salida del compresor 810b y el depósito de presión positiva 817 al depósito de fluidos 102, que empuja las pastillas de freno hacia el rotor de freno en preparación para un evento de frenado anticipado, como se describió anteriormente en realizaciones anteriores.

Cuando se pisa el pedal del acelerador (por ejemplo, activando una "condición de retracción"), el interruptor 813 se "empuja hacia adentro" y el interruptor 815 se "empuja hacia afuera" (la configuración opuesta a la mostrada en la Figura 22). El movimiento del interruptor 813 desconecta el tercer puerto 812c del primer puerto 812a, evitando la comunicación de fluido a través de la primera válvula de control 812 desde el tercer puerto 812c, y coloca el segundo puerto 812b en comunicación de fluido con el primer puerto 812a, permitiendo la comunicación de fluido a través de la primera válvula de control 812 a través del segundo y el primer puerto 812b, 812a. El movimiento del interruptor 815 desconecta el primer puerto 814a del segundo puerto 814b, evitando la comunicación de fluido a través de la segunda válvula de control 814. Esta configuración coloca la entrada 810a del compresor en comunicación de fluido con el depósito de fluidos 102 a través de la primera válvula de control 812. Esto permite que se ejerza una presión negativa sobre el depósito de fluidos 102 desde el compresor 810, para retraer las pastillas de freno para el rotor del freno durante las condiciones de no frenado, como se describió anteriormente en realizaciones previas. La salida del compresor 810b está en comunicación de fluido con la segunda válvula reguladora de presión 811b y el depósito de presión positiva 817. Esto permite que el depósito de presión positiva 817 se "recargue" a través de la presión positiva de la salida del compresor 810b, como se describió en las realizaciones de las Figuras 21A-21C, así como también permitir que cualquier exceso de presión se ventile del sistema 800 a través de la segunda válvula reguladora de presión 811b.

La Figura 22 también representa una tercera válvula de control 816 opcional que se controla mediante el accionamiento del pedal del freno. Aunque se representa, debe entenderse que la tercera válvula de control 816 es completamente opcional y el sistema 800 puede usarse sin ella.

La tercera válvula de control 816 tiene un primer puerto 816a en comunicación de fluido con el segundo puerto 814b de la segunda válvula de control 814, un segundo puerto 816b que está en comunicación de fluido con una pieza de partida externa 816d, evitando que el fluido salga de la tercera válvula de control 816 a través del segundo puerto 816b, y un tercer puerto 816c que está en comunicación de fluido con la atmósfera. La tercera válvula de control 816 puede conmutarse mediante la activación del interruptor 818, de manera que el primer puerto 816a puede conectarse de manera selectiva al segundo puerto 816b o al tercer puerto 816c, permitiendo diferentes vías de flujo de fluido a través de la tercera válvula de control 816, en función de la operación requerida del sistema 800 (como se describe a continuación).

El interruptor 818 está vinculado mecánicamente al pedal del freno, de manera que se acciona mediante el movimiento del pedal del freno.

Cuando se presiona el pedal del freno (es decir, durante un evento de frenado), el interruptor 818 se "empuja hacia afuera" (como se muestra en la Figura 22). El movimiento del interruptor 818 conecta el primer puerto 816a al tercer puerto 816c, de manera que el sistema 800 se ventila a la atmósfera a través de la tercera válvula de control 816. Como en las realizaciones anteriores, esto asegura que el funcionamiento del sistema 800 no interfiera con el proceso de frenado.

Cuando se suelta el pedal del freno (es decir, se eleva desde una posición presionada), el interruptor 818 se "empuja". El movimiento del interruptor 818 desconecta el primer puerto 816a del tercer puerto 816c y conecta el primer puerto 816a al segundo puerto 816b. Esto evita que el fluido salga del sistema 800 a través de la tercera válvula de control 816 durante las condiciones de no frenado, lo que asegura que se retenga la presión adecuada en el sistema 800 para permitir la operación mencionada anteriormente del sistema 800 cuando responde al movimiento del pedal del acelerador (es decir, proporcionar una condición de retracción y/o una condición de frenado anticipada).

Aunque los interruptores 813, 815, 818 anteriores se han descrito como "empujados hacia adentro" o "empujados hacia afuera", debe entenderse que dentro del ámbito de esta divulgación cualquier movimiento o activación adecuado de los interruptores 813, 815, 818 puede usarse para habilitar el funcionamiento del sistema 800 en respuesta al movimiento del pedal del acelerador/freno.

Un sistema operado mecánicamente, como el descrito anteriormente, solo puede requerir energía eléctrica para alimentar el compresor a fin de permitir su funcionamiento. Por lo tanto, el sistema puede ser más simple, más barato y más eficiente energéticamente que un sistema controlado eléctricamente.

Las Figuras 15A, 15B y 15C muestran una pastilla de freno 10 para su uso con la presente invención, sin el tubo de suministro de aire acoplado a la misma. La Figura 15A es una vista posterior de la pastilla de freno 10. La Figura 15B es una vista lateral de la pastilla de freno 10. La Figura 15C es una vista frontal de la pastilla de freno 10. La pastilla de freno 10 tiene una superficie de frenado 12 y una superficie trasera opuesta 14. Una abertura 16 se extiende a través de la pastilla de freno 10 entre la superficie de frenado 12 y la superficie trasera 14. Una espiga cilíndrica de extremos abiertos 18 se extiende desde la superficie trasera 14 de la pastilla de freno 10, y proporciona una entrada a la abertura 16. La espiga 18 puede extenderse dentro de la abertura 16 (es decir, dentro de la superficie trasera 14) o simplemente puede rodear la abertura 16 en la superficie trasera 14. La superficie de frenado 12 tiene una ranura alargada 13 ubicada en ella. La ranura alargada 13 está separada de los bordes periféricos de la superficie de frenado 12; es decir, está completamente encerrada por la superficie de frenado. La ranura alargada 13 al menos se extiende parcialmente a través de la profundidad de la superficie de frenado. La abertura 16 está ubicada en la ranura alargada 13, por ejemplo, en la ubicación central mostrada. Como tal, el interior de la espiga 18 está en comunicación de fluido con la ranura 13 y la superficie de frenado 12 a través de la abertura 16.

Las Figuras 16A, 16B y 16C muestran un tubo de suministro de aire 20 para su uso con la presente invención. La Figura 16A muestra una vista lateral del tubo de suministro de aire 20. La Figura 16B muestra una vista inferior del tubo de suministro de aire 20. La Figura 16C muestra una vista posterior en sección transversal del tubo de suministro de aire 20, tomada en la línea C-C de la Figura 16B. La Figura 16D muestra una vista posterior en sección transversal del suministro de aire 20, tomada en la línea D-D de la Figura 16B. El tubo de suministro de aire 20 tiene una porción tubular 22 y una porción aplanada 24. La porción tubular 22 tiene una sección transversal sustancialmente circular. La porción aplanada 24 tiene una sección transversal más corta y más ancha, como un óvalo, mientras que todavía proporciona un canal de la misma área de sección transversal para que fluya el aire. La porción plana 24 incluye un orificio 26. La porción plana 24 también incluye un imán 28. El orificio 26 está ubicado entre el imán y la porción tubular 22. El tubo de suministro de aire 20 está sellado en el extremo libre 24b de la porción aplanada 24. El imán 28 puede proporcionar el sello. El imán 28 puede proporcionarse dentro del tubo de suministro de aire 20, o extenderse parcialmente fuera del extremo del tubo de suministro de aire 28. El tubo de suministro de aire 20 tiene una entrada de aire 30 en el extremo libre 22a de la porción de tubo 24. El tubo de suministro de aire 20 está formado por un metal maleable, como acero inoxidable, lo que permite manipularlo, es decir, que una sección de espiga cilíndrica del mismo se vuelva a formar en la porción aplanada 24. Dicho metal mantendrá su forma durante las altas temperaturas que se experimentarán durante el uso del freno.

Las Figuras 17A, 17B y 17C muestran la pastilla de freno 10 de las Figuras 15A y 15B con el tubo de suministro de aire 20 de las Figuras 16A, 16B y 16C montado a la misma. La Figura 17A es una vista posterior de la pastilla de freno 10. La Figura 17B es una vista lateral de la pastilla de freno 10. La Figura 17C es una vista lateral esquemática en sección transversal de la pastilla de freno 10, en la que las dimensiones se han exagerado para mayor claridad. El orificio 26 (mostrado en líneas de puntos) en el tubo de suministro de aire 20 está alineado con la espiga 18, y la espiga 18 se extiende parcialmente en el orificio para mantener la alineación entre la espiga 18 y el orificio 26 evitando cualquier movimiento lateral del tubo de suministro de aire 20 con respecto a la pastilla de freno 10 (es decir, paralelo a la superficie trasera 14) en la ubicación de la abertura 16 y el orificio 26. El tubo de suministro de aire 20 puede girar libremente por completo (es decir, 360 °) con respecto a la placa trasera 14 de la pastilla de freno 10, alrededor del eje de la espiga 18. El imán 28 fija el tubo de suministro de aire 20 a la superficie trasera 14 en una dirección, es decir, perpendicular a la superficie trasera 14. El imán 28 también asegura el tubo de suministro de aire 20 en direcciones paralelas a la pastilla de freno 10 para fuerzas bajas: es decir, el imán 28 puede moverse a lo largo de la superficie trasera 14 (de manera que el tubo de suministro de aire 20 todavía puede girar libremente alrededor de la espiga cilíndrica 18) tras la aplicación de una fuerza suficiente. La fuerza requerida permite que un usuario mueva fácilmente el imán 28 en la superficie trasera 14, pero es suficiente para resistir las fuerzas que se producirán durante su uso, como durante el traqueteo.

La Figura 18 muestra un sistema de freno que incluye la pastilla de freno 10 unida al tubo de suministro de aire 20. Las pastillas de freno 10 se ubican a cada lado de un disco de freno 40. Las pastillas de freno 10 se ubican entre el disco de freno 40 y los pistones 42. Los pistones 42 están conectados a un sistema de freno hidráulico (no mostrado). Dado que los tubos 20 están unidos a las superficies traseras 14 de las pastillas de freno, están ubicados en el lado de las pastillas de freno 10 distal del disco de freno 40. Los tubos aplanados 20 pueden caber más fácilmente en este espacio que los tubos circulares que tienen la misma área de sección transversal. La porción aplanada 24 del tubo de suministro de aire tiene un grosor de 1-2 mm.

Las Figuras 19A y 19B muestran un resorte anti-traqueteo 50 para su uso con el sistema de frenos de la Figura 18. El tubo de suministro de aire de ajuste 52 se extiende a través de los orificios 54 del resorte amortiguador 50, y está soldado por puntos al mismo. Los codos de suministro de aire 58a, b tienen forma de T, y tienen tres entradas. Las entradas pueden funcionar como entradas o salidas. Dos entradas tienen el mismo eje longitudinal. La entrada de codo 59 tiene un eje longitudinal perpendicular al de las dos entradas. Los codos de suministro de aire 58a, b suministran aire a cada una de las entradas de aire 30 de los tubos 20 a través de las entradas de codo 59a, b. Los tubos internos 56a, b se extienden entre los extremos del tubo de suministro de aire de ajuste 52 y una entrada de un respectivo codo de suministro de aire 58a, b. Los tubos internos 56a, b pueden moverse con relación al codo de suministro de aire respectivo 58a, b y/o al tubo de suministro de aire de ajuste 52, lo que permite unas pastillas de freno de diferentes tamaños, desgaste de las pastillas de freno con el tiempo, componentes adicionales de un sistema de freno, y movimiento durante el uso. Un codo de suministro de aire 58a está sellado en el extremo opuesto a la entrada 56a. El otro codo de suministro de aire 58b está unido al tubo de suministro de aire de suministro de aire 60, de manera que se suministra aire a una entrada de aire 30 de un tubo de suministro de aire 20 a través del codo de suministro de aire 58b cerca del tubo de suministro de aire de suministro de aire 60, y se suministra aire a la entrada de aire 30 del otro tubo de suministro de aire 20 a través del codo de suministro de aire 58b cerca del tubo de suministro de aire, el tubo interior 56b cerca del tubo de suministro de aire de suministro de aire 60, el tubo de suministro de aire de ajuste 52, el otro tubo interior 56a, y el otro codo de suministro de aire 58a.

La Figura 20 muestra el sistema de frenos de la Figura 18 con el resorte amortiguador 50 de las Figuras 19A y 19B montado. Las entradas de codo 59a, b están unidas a las entradas de aire 30 de los tubos 20. El tubo de suministro de aire de suministro de aire y algunos componentes del sistema de frenos no se han mostrado por simplicidad. Las barras de sujeción 62 y 64 mantienen el resorte amortiguador 50 en su lugar. La barra de sujeción 62 se extiende a través de un canal en el resorte amortiguador 50 y a través de los orificios de fijación 66 en las pastillas de freno a cada lado del resorte amortiguador 50. La barra de sujeción 64 se extiende a través de otro canal en el resorte amortiguador 50 y a través de los orificios de fijación 68 en la pinza 70 a cada lado del resorte amortiguador.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de control de frenos (100; 600; 700; 800) para un vehículo, comprendiendo el sistema de control de frenos:

un cilindro maestro (10);

una línea de freno para comunicar el líquido de frenos entre el cilindro maestro (10) y un freno;

un depósito de fluidos (102) en comunicación de fluido con la línea de freno durante condiciones de no frenado; y

medios para mover de manera selectiva líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos (110; 310,312; 510; 610; 710; 810); caracterizado porque

los medios para mover de manera selectiva líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos comprenden medios para extraer gas del depósito de fluidos que se configura para mover el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en dirección hacia el cilindro maestro (10), en condiciones de no frenado.

2. El sistema de control de frenos de la reivindicación 1, en el que los medios para extraer el gas del depósito de fluidos se configuran para mover el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en una dirección hacia el cilindro maestro (10), al comienzo de las condiciones de aceleración.

3. El sistema de control de frenos de la reivindicación 1 o 2, en el que el cilindro maestro (10) comprende una cámara principal (12) que tiene una salida (14) para comunicar el líquido de frenos a la línea de frenos, el depósito de fluidos (102) está en comunicación de fluido con la salida (14) a través de la cámara principal (12) durante las condiciones de no frenado, y mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos (102) hace que el líquido de frenos se mueva entre el depósito de fluidos (102) y la cámara principal (10), y entre la cámara principal (12) y la línea de freno a través de la salida (14).

4. El sistema de control de frenos de cualquier reivindicación anterior, en el que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos comprenden los medios para suministrar gas al depósito de fluidos y se configuran para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea del freno en una dirección alejada del cilindro maestro (10), durante las condiciones de no frenado.

5. El sistema de control de frenos de la reivindicación 4, en el que los medios para suministrar gas al depósito de fluidos se configuran para mover el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos, de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en una dirección alejada del cilindro maestro (10), inmediatamente antes de un evento de frenado previsto.

6. El sistema de control de frenos de la reivindicación 4 o 5, que comprende además un depósito auxiliar (117) para contener un volumen de gas presurizado, en el que el depósito auxiliar (117) está en comunicación de fluido selectiva con el depósito de fluidos (102).

7. El sistema de control de frenos de cualquier reivindicación anterior, en el que los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro y/o fuera del depósito de fluidos comprenden un compresor (110; 310,312; 510; 610; 710; 810), en el que una entrada (112; 612a, 614a; 710a; 810a) del compresor está en comunicación de fluido selectiva con el depósito de fluidos (102), y una salida (114; 612b, 614b; 710b, 810b) del compresor está en comunicación de fluido selectiva con el depósito de fluidos (102).

8. El sistema de control de freno de la reivindicación 7, que comprende además al menos una válvula de control (712, 714, 716) en la que, al menos cuando una válvula de control (712, 714, 716) está en una primera configuración, la salida (710b) del compresor (710) está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos (102) y la entrada (710a) del compresor (710) está en comunicación de fluido con la atmósfera, y al menos cuando una válvula de control (712, 714, 716) está en la segunda configuración, la salida (710b) del compresor (710) está en comunicación de fluido con la atmósfera, y la entrada (710a) del compresor (710) está en comunicación de fluido con el depósito de fluidos (102), en el que, al comienzo de las condiciones de aceleración, al menos una válvula de control (712, 714, 716) se conmuta a la segunda configuración, y durante las condiciones de no frenado que preceden inmediatamente a un evento de frenado previsto o al inicio de las condiciones de frenado, al menos una válvula de control (712, 712, 716) se conmuta a la primera configuración.

9. El sistema de control de frenos de cualquier reivindicación anterior, que comprende además uno o más temporizadores o uno o más sensores de presión para controlar los medios para mover de manera selectiva el líquido de frenos hacia adentro y/o fuera del depósito de fluidos, en el que, opcionalmente, el sistema de control de frenos se configura para apagarse en respuesta a que uno o más temporizadores alcancen un límite de tiempo predeterminado o que uno o más sensores de presión detecten un umbral de presión predeterminado.

10. Un procedimiento para controlar un sistema de frenos de un vehículo (100) que tiene un cilindro maestro (10), una línea de freno para comunicar el líquido de frenos entre el cilindro maestro (10) y un freno, y un depósito de fluidos (102) en comunicación de fluido con la línea de freno en condiciones de no frenado, el procedimiento se caracteriza por que comprende:

mover de manera selectiva el líquido de frenos al depósito de fluidos extrayendo gas del depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en una dirección hacia el cilindro maestro (10), durante las condiciones de no frenado.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende mover de manera selectiva el líquido de frenos al depósito de fluidos (102) extrayendo gas del depósito de fluidos (102), al comienzo de las condiciones de aceleración.

12. El procedimiento de la reivindicación 10 u 11, que comprende además mover de manera selectiva el líquido de frenos fuera del depósito de fluidos (102) suministrando gas al depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en una dirección alejada del cilindro maestro (10), en condiciones de no frenado.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, que comprende mover de manera selectiva el líquido de frenos dentro del depósito de fluidos (102) suministrando gas al depósito de fluidos (102), de manera que el líquido de frenos se mueva a lo largo de la línea de freno en una dirección alejada del cilindro maestro (10), inmediatamente antes de un evento de frenado previsto.

14. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones de la 10 a la 13, en el que la etapa de extraer o suministrar gas al depósito de fluidos (102) es por un período de tiempo limitado, en el que el período de tiempo limitado se inicia mediante una señal que indica las condiciones de no frenado.

15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones de la 10 a 14, que comprende además el uso de un depósito auxiliar (117) para contener un volumen de gas presurizado para suministrar gas al depósito de fluidos (102), y opcionalmente, suministrar gas de manera selectiva al depósito auxiliar (117) durante las condiciones de no frenado para presurizar el depósito auxiliar (117).